Principy (35.) Elektromagnetické pole = magnetické pole magnetu?

Zajímavá otázka. Dvěma různými způsoby, proudem a zmagnetováním oceli, byly vyvolány tytéž zjevy. Jsou totožné?
Nemůžeme vyrobit trvalý magnet z mosazné nebo měděné tyčky, ale z oceli ano. Elektromagnetické pole však vznikne právě tak kolem železného jako kolem měděného vodiče, ať už rovného nebo ve tvaru cívky. Nezáleží zde tedy ani na materiálu, ani na tvaru vodiče. Proto soudíme, že elektromagnetické pole má původ v pohybu základních částeček elektřiny - elektronů.
To bylo potvrzeno zajímavým pokusem. Magnetka zavěšená nad proudovou smyčkou se při průchodu proudu vychýlí.

Když však byla smyčka nahrazena mechanickým zařízením, které po stejné dráze otáčelo záporným elektrickým nábojem, vychýlila se při určité velikosti náboje magnetka stejně. Magnetické pole vzniká tedy skutečně jen pohybem elektrického náboje a vodič sám se na jeho vzniku neúčastní.
Ale jak je to u obyčejného magnetu?
Magnetické zjevy byly známy už ve středověku. Řecký filozof Aristoteles se o nich zmiňuje. Japonci a Číňané jich využívali k řízení směru plavby svých lodí a Arabové se postarali, aby se tyto vědomosti dostaly až do Evropy.
Proto se fyzikové všech dob tak horlivě snažili vysvětlit příčinu magnetizmu. Oblíbená byla teorie Weberova. Podle něho molekuly železa jsou nepatrné, neuspořádané magnety, které se magnetováním tak seřadí, že jeden konec železa se jeví jako severní, druhý jako jižní pól.
Elektronová teorie to vysvětluje jinak.
Můžeme si to znázornit jednoduchým pokusem. Kus měděného drátu svineme do tvaru cívky a připojíme ke svorkám univerzálního stojánku. Před čelo cívky zavěsíme magnetku tak daleko, aby se po zapojení proudu do cívky skoro nevychýlila. Zasuneme-li do cívky tyčku z měkkého, nezmagnetizovaného železa, výchylka magnetky se podstatně zvětší.

Proč, když se nic jiného nezměnilo? Víme, že pohybem elektronů v atomech železné tyčky vznikají navzájem se rušící elektrické proudy. Zasuneme-li tyčku do magnetického pole cívky, natočí se dráhy elektronů do poloh rovnoběžných se závity cívky. Tím se elektrické proudy vznikající pohybem elektronů jakoby sčítají s proudem v cívce a vyvolávají tak zvětšení jejího magnetického pole.
Kdybychom pokus opakovali s mosaznou tyčkou, zesílení pole bychom nevyvolali. A tak si podle toho můžeme rozdělit všechny látky na magnetické pole, a látky nemagnetické (paramagnetické), které nevyvolají žádnou změnu pole. Příkladem prvé skupiny je železo, nikl, ocel. Do druhé skupiny patří olovo, dřevo a j.
Jsou však také podivuhodné látky, které naopak magnetické pole zeslabují. Nazývají se diamagnetické a jejich příkladem je vizmut.

A tak můžeme klidně prohlásit, že pole přirozeného magnetu i elektromagnetické pole je stejného původu. Obě vznikají pohybem elektronů v atomech látek.