Vsebina
- Zgodovina magnetizma
- Atomi in električni polnjenje
- Magnetna polja atomov
- Odpoved polj
- Magnetizacija
- Dva dejavnika
Magnetizem je ime silnega polja, ki ga ustvarjajo magneti. Magneti pritegnejo določene kovine od daleč, zaradi česar se približajo brez vidnega vzroka. Je tudi sredstvo, s katerim magneti vplivajo drug na drugega. Vsi magneti imajo dva pola, imenovana „severni“ in „južni“. Kot magnetni drogovi se med seboj privlačijo, medtem ko se za razliko od magnetnih polov med seboj potiskajo. Obstaja veliko različnih vrst magnetov z zelo različnimi stopnjami jakosti. Nekateri magneti so komaj dovolj močni, da držijo papir v hladilniku. Drugi so dovolj močni za dvigovanje avtomobilov.
Zgodovina magnetizma
Če želite razumeti, zakaj so magneti močni, morate razumeti nekaj iz zgodovine znanosti o magnetizmu. V začetku 19. stoletja je bil obstoj magnetizma dobro znan, prav tako obstoj električne energije. Na splošno so to obravnavali kot dva popolnoma ločena pojava. Vendar je leta 1820 fizik Hans Christian Oersted dokazal, da električni tokovi ustvarjajo magnetna polja. Kmalu zatem, leta 1855, je drugi fizik Michael Faraday dokazal, da lahko spreminjanje magnetnih polj ustvari električni tok. Tako se je pokazalo, da sta elektrika in magnetizem del istega pojava.
Atomi in električni polnjenje
Vsa materija je sestavljena iz atomov, vsi atomi pa so narejeni iz drobnih električnih nabojev. V središču vsakega atoma sedi jedro, majhen gost kupček snovi s pozitivnim električnim nabojem. Vsako jedro je nekoliko večji oblak negativno nabitih elektronov, ki ga zadržuje električna privlačnost jedra atomov.
Magnetna polja atomov
Elektroni so nenehno v gibanju. Vrtijo se tako kot se gibljejo okoli atomov, ki so del, nekateri elektroni pa se celo premikajo iz enega atoma v drugega. Vsak gibajoči se elektron je majhen električni tok, saj je električni tok le gibljivi električni naboj. Zato, kot je pokazal Oersted, vsak elektron v vsakem atomu ustvari svoje drobno magnetno polje.
Odpoved polj
Kristen Coyne iz Nacionalnega laboratorija za visoko magnetno polje v večini materialov kaže na več različnih smeri in se zato odpovedujejo. Severni polovi so poleg južnih polov tako pogosto, da je neto magnetno polje celotnega predmeta blizu nič.
Magnetizacija
Ko so nekateri materiali izpostavljeni zunanjemu magnetnemu polju, se ta slika spremeni. Zunanje magnetno polje sili vsa ta mala magnetna polja, da se vrstijo. Njen severni pol potisne vse male severne drogove v isto smer: stran od njega. Potegne vse male magnetne južne pola proti njej. Zaradi tega drobna magnetna polja v materialu seštevajo svoje učinke. Rezultat je močno neto magnetno polje v objektu kot celoti.
Dva dejavnika
Čim močnejše je zunanje magnetno polje, ki se uporablja, večja je magnetizacija, ki ima za posledico. To je prvi izmed dejavnikov, ki določa, kako močan postane magnet. Drugi je vrsta materiala, iz katerega je izdelan magnet. Iz različnih materialov nastajajo magneti različnih jakosti. Tisti z visoko magnetno prepustnostjo (kar je merilo, kako odzivni so na magnetna polja) naredijo najmočnejše magnete. Zaradi tega se za izdelavo nekaterih najmočnejših magnetov uporablja čisto železo.