Текст статьи Минц Н. А. Сколько полюсов у магнита // Квант. — 1970. — № 11. — С. 49—50.
Конечно, все знают, что у магнита два полюса — северный и южный. Убедиться в этом совсем легко. Если взять металлическую железную спицу или линейку и гладить ее постоянным магнитом все время в одном и том же направлении, то спица намагничивается. С помощью компаса легко узнать, какой из концов спицы стал северным полюсом, а какой — южным. Если спицу разломать, то каждый из ее кусков будет отдельным магнитом, и у каждого будет, конечно, два полюса — северный и южный. На сколько бы частей мы ни поломали спицу, у каждого из кусочков всегда будет два полюса — северный и южный.
Опыт с намагничиванием железной полосы проделал ученик 8 (теперь уже 9) класса из г. Артемовска Донецкой области Игорь Гофман, но у него получился магнит с удивительными свойствами. Вот что он пишет: «В качестве полосового магнита я использовал стальную намагниченную линейку, а для определения силовых линий — металлические опилки. Получилась картина, на которой видны 5 полюсов (рис. 1). Ведя компасом вдоль линейки, я заметил, что стрелка поворачивается то одним, то другим концом, что доказывает наличие разноименных полюсов».
В чем же дело? Только что мы с уверенностью говорили о том, что у магнита всегда два полюса, а у магнита, сделанного Игорем — несколько. Картина магнитных силовых линий выглядит так, как будто несколько магнитов положены один за другим и их одноименные полюсы соприкасаются (рис. 2). Конечно, у магнита, показанного на нашем рисунке, четыре полюса — два северных и два южных, но если мы будем проверять, где какие полюсы у нашего магнита с помощью компаса, то нам будет казаться, что у него три полюса — два северных по краям и южный посередине.
Игорь не пишет, как ему удалось получить магнит с несколькими полюсами. Это можно сделать так. Взять спицу и гладить ее одновременно одноименными полюсами двух магнитов от середины вправо и влево. Получится магнит с тремя полюсами. Большее количество полюсов можно получить, намагнитив только концы спицы, или при помощи катушек. Нужно включить несколько катушек так, чтобы магнитные поля, создаваемые соседними катушками, были противоположны. Если теперь внутрь катушек поместить стержень, сделанный из высококачественной магнитной стали, и затем выключить ток, то стержень будет иметь несколько полюсов. При этом катушки должны быть достаточно длинными, так как короткие магниты очень легко размагничиваются. Связано это вот с чем. Любой магнит можно размагнитить, если поместить его во внешнее магнитное поле, направленное против поля внутри самого магнита. Но магнитные поля, создаваемые самим магнитом внутри и снаружи, направлены противоположно (рис. 3). Внешнее поле, создаваемое самим магнитом, размагничивает его. Чем короче магнит, тем сильнее внешнее размагничивающее поле, которое он создает при той же намагниченности образца. Поэтому длинные магниты сохраняются лучше, чем короткие, и очень короткие магниты нельзя получить. Способность сохранять намагниченность зависит не только от расстояний между полюсами, но и от свойств материала, из которого сделан магнит. Например, магнитофонная лента, на которой записана музыка, состоит из большого числа коротких поперечных магнитиков. Эти магнитики отличаются друг от друга величиной поля, которое они создают. Можно оценить количество таких магнитиков на 1 мм ленты. Будем считать, что звуковая частота 1000 гц и лента движется со скоростью 10 см/сек. Тогда количество магнитиков в одном сантиметре будет
На рисунке 4 показано чередование областей с различной магнитной ориентацией в кристалле. Светлые полосы — северный полюс направлен на зрителя, темные — наоборот. Снимок получен в специальных условиях под микроскопом. Увеличено в 500 раз.