Впервые магнитные явления отдельно и независимо от других физических явлений были изложены в русской учебной литературе Федором Федоровичем Эвальдом (1872 г., СПб). Первые уроки из физики (методическое руководство к качественному исследованию физических явлений) предназначались подросткам 15-ти летнего возраста, при соответствующей общеобразовательной подготовке.

Первый параграф книги начинается так: «Железная руда, называемая магнитным камнем имеет свойства притягивать к своей поверхности и удерживать на ней кусочки железа, стали. Так как магнитный камень добывается из рудников с этим свойством, то он получил название естественного магнита». В конце своего труда автор возвращается к естественному магниту: «Естественный магнит обделывается в виде прямоугольной призмы. В таком виде имеет две грани однополярные и четыре двухполярные…  Оправа естественного магнита двойная: одна часть её состоит из двух железных ножек, приставленных плоскими частями к полярным граням естественного магнита, который таким образом обращается в сложную магнитную подкову; к свободным утолщенным концам её приставляется якорь. Увеличивая постепенно груз на якоре, значительно усиливают естественный магнит».

Рисунок 1. Сложные магнитные подковы. Конец XIX в. Большая подкова имеет габариты 16 см × 13 см × 9 см. Оправа малой подковы (8 см × 6 см ×6 см) разбирается и позволяет демонстрировать свойства естественного магнита. Малая подкова изготовлена в Париже.

Для большой и малой магнитной подковы проведены измерения подъемной силы и индукции магнитного поля. Для измерения подъемной силы использовался способ , показанный на рисунке из учебника физики для гимназий А. Малинина и К. Буренина (1868 г.).

Магнитные подковы	Подъёмная сила, Н	Магнитная индукция, мТл
Малая	12 Н	0,2
Большая	0	0, 008

Магнитная индукция измерялась цифровым датчиком индукции магнитного поля.

Органайзер исследователя

1. На рисунке 2 изображен естественный магнит в оправе (10 см×5 см×6 см). Подтвердите или опровергните утверждение, что естественный магнит, изготовленный в советское время можно считать «сложной магнитной подковой».
2. В книге Ф.Ф. Эвальда есть утверждение, полученное опытным путем: «Увеличивая постепенно груз на якоре, значительно усиливают естественный магнит». Объясните опытный факт.

Рисунок 2. Естественный магнит в оправе. Изготовлен в 1936-1937 гг. на заводе «Физэлектроприбор», Москва.

3. В школьной коллекции по географии можно найти образцы железных руд:
лимонит (2Fe₂O₃·H₂O), магнетит (Fe₃O₄), гематит (Fe₂O₃).



Изучите информацию о датчике магнитной индукции и, если есть возможность, проверьте любую из гипотез:

• Можно ли утверждать, что магнитное поле каждого железняка по величине больше, чем магнитное поле Земли?
• Можно ли утверждать, что все железняки – это естественные магниты?
• Правда, что у естественного магнита два полюса, и они обладают одинаковыми свойствами?