Магнетизмът е естествена сила, която позволява на магнитите да си взаимодействат с други магнити и някои метали от разстояние. Всеки магнит има два полюса, наречени "северния" и "южния" полюси. Подобно на магнитните полюси се отблъскват и различните полюси се придърпват. Всички магнити привличат към тях определени метали. Има два видове магнити. Има естествено срещащи се магнити и магнити от електрически части, наречени „електромагнити“.
Връзка между електричеството и магнетизма
Електричеството и магнетизмът, макар на пръв поглед да са две отделни сили, всъщност са тясно взаимосвързани. Открит от физика Майкъл Фарадей през 19 век, законът за електромагнитната индукция показва, че движещите се електрически заряди създават магнитни полета. Това е основата за съществуването на естествени магнити и създадени от човека електромагнити, според Кристен Койн от Националната лаборатория за високо магнитно поле.
Естествени магнити
При естествено срещащите се магнити токът на движещите се електрически заряди, който създава магнитното поле, се генерира вътре в веществото на магнита. Атомите, малките частици, които изграждат всички физически обекти, са изградени от заредени електрони, които обикалят около ядрените частици. Тъй като електроните постоянно се движат около ядрото, те непрекъснато създават магнитни полета.
Защо естествените магнити имат магнитни полета
В повечето материали северният и южният полюс на тези малки атомни магнити сочат във всяка посока. Това кара ефектите на всеки да се отменят взаимно, а материалът остава немагнитен. В някои материали, предимно метали, тези малки магнити се подреждат и правят целия обект магнитен.
Електромагнитни части
Електромагнитът е устройство, съставено от три прости части. Намотка от тел се навива около сърцевина от метал, обикновено желязо. Към серпентината на проводника е свързана батерия или друг източник на захранване. Обикновено телта е много тънка и изолирана от емайл, за да се запази допълнително размерът.
Как работят електромагнитите
Когато напрежението се приложи към бобината, тогава през нея започва да тече електрически ток. Това води до образуване на магнитно поле около жицата. Формата на бобината принуждава магнитното поле на тока в специална конфигурация. Всички полета на всеки контур на бобината се подреждат така, че ефектът да е този на естествен бар магнит. Единият край на намотката е северен полюс, а другият край е южен полюс. Желязната сърцевина подсилва полето на проводника, правейки електромагнита по-силен.
В сравнение
В много отношения естественият магнит и електромагнитът са еднакви. И двете са обекти, генериращи големи магнитни полета от електрически токове. И двете имат северен и южен полюс. Въпреки това, електромагнитът може да варира силата си (като променя тока си), а естественият магнит не може. Електромагнитът може да превключва полюсите си (чрез обръщане на напрежението), докато естественият магнит не може. Полето на естествен магнит се генерира от много микроскопични токове. Полето на електромагнита се генерира от единичен мащабен ток.