Vsebina
- Električna energija ustvarja magnetizem
- Magnetizem ustvarja elektriko
- Načelo elektromagnetne indukcije
- Naravna elektrika naredi naravne magnete
- Povezava
Magnetizem in elektrika sta dva bolj skrivnostna pojava vsakdanjega sveta. Električna energija je gibanje submikroskopsko nabitih delcev skozi material. Ta tok nabojev ali "tok", ki se giblje skozi žice hiše, zagotavlja električno energijo, ki jo potrebujejo sodobna orodja in naprave. Magnetizem je nevidna sila, ki magnetom omogoča premikanje drugih magnetov in nekaterih kovin na daljavo. Čeprav se na videz zelo razlikujejo stvari, sta magnetizem in elektrika v resnici zelo povezana.
Električna energija ustvarja magnetizem
Leta 1820 je danski fizik Hans Christian Orsted med izvajanjem poskusov z elektriko opazil nekaj nenavadnega. Ugotovil je, da se bo igla kompasa, ki je nameščen v bližini, premikala, ko se bo električni tok gibal v žici. Edino, kar bi to lahko storilo, je bilo magnetno polje. Orsted je odkril, da električni tok ustvarja magnetno polje.
Magnetizem ustvarja elektriko
Michael Faraday je po zaslišanju Orstedsovega odkritja verjel, da če lahko električni tokovi ustvarijo magnetna polja, potem bi magnetna polja morala ustvarjati električne tokove. Leta 1831 je Faraday med izvedbo niza eksperimentov, namenjenih preizkušanju njegove ideje, odkril, da lahko magnet, ki se giblje blizu žice, povzroči, da v tej žici teče električni tok.
Načelo elektromagnetne indukcije
Ni bilo potrebno niti, da bi se magnet premikal, da bi ustvaril moč. Pomemben dejavnik je bil, da se mora magnetno polje okoli žice spreminjati. To spremembo lahko povzroči gibljivi magnet ali držanje magneta in premikanje tuljave ali povečanje in zmanjšanje moči v elektromagnetu. To načelo, da spreminjajoče se magnetno polje povzroči električni tok v prevodniku, je postalo znano kot zakon elektromagnetne indukcije.
Naravna elektrika naredi naravne magnete
Odkritje Orstedsa kaže, zakaj imajo magneti magnetna polja, ki lahko premikajo druge predmete. Vsa materija je sestavljena iz atomov. Napolnjeni elektroni krožijo v gosto atomsko jedro. Vse, kar je tok, je gibljiv električni naboj. To pomeni, da je vsak atom v naravi obdan z drobnim električnim tokom, kar pomeni, da imajo vsi atomi drobno magnetno polje, saj, kot je pokazal Orsted, električni tokovi ustvarjajo magnetna polja. V večini materialov ti drobni atomski magneti kažejo v vsako smer in izničijo učinke drug drugega. Zato večina materialov ni magnetna. Toda v nekaterih materialih se ti drobni magneti vrstijo in ustvarjajo močno magnetno polje. Ti materiali so magneti in so skoraj vedno kovine neke vrste.
Povezava
Kot sta pokazala Orsted in Faraday, sta magnetizem in elektrika zelo povezana. Vsak se zdi, da lahko ustvari drugega. Tudi naravni magneti so magnetni zaradi vseh drobnih električnih tokov, ki tečejo po njih na prav pravi način. Ne bi bilo narobe reči, da sta magnetizem in elektrika dva različna vidika istega pojava.