Магнетизмът е името на силовото поле, генерирано от магнити. Чрез него магнитите привличат определени метали от разстояние, което ги кара да се приближават без видима причина. Това е и средство, чрез което магнитите си влияят един на друг. Всички магнити имат два полюса, наречени "северния" и "южния" полюси. Подобно на магнитните полюси се привличат един друг, докато за разлика от магнитните полюси се отблъскват. Има много различни видове магнити с голямо разнообразие от нива на сила. Някои магнити са едва достатъчно силни, за да държат хартия в хладилник. Други са достатъчно силни, за да вдигат коли.
История на магнетизма
За да разберете какво прави магнитите силни, трябва да разберете нещо от историята на науката за магнетизма. В началото на 19 век съществуването на магнетизъм е било добре известно, както и съществуването на електричество. Те обикновено се смятаха за две напълно отделни явления. През 1820 г. обаче физикът Ханс Кристиан Ерстед доказа, че електрическите токове генерират магнитни полета. Скоро след това, през 1855 г., друг физик, Майкъл Фарадей, доказва, че променящите се магнитни полета могат да генерират електрически ток. По този начин беше показано, че електричеството и магнетизмът са част от едно и също явление.
Атоми и електрически заряд
Цялата материя е изградена от атоми и всички атоми са направени от малки електрически заряди. В центъра на всеки атом седи ядрото, малка плътна сноп материя с положителен електрически заряд. Около всяко ядро е разположен малко по-голям облак от отрицателно заредени електрони, задържани от електрическото привличане на ядрото на атома.
Магнитни полета на атомите
Електроните са постоянно в движение. Те се въртят, както и се движат около атомите, от които са част, а някои електрони дори се преместват от един атом в друг. Всеки движещ се електрон е малък електрически ток, защото електрическият ток е просто движещ се електрически заряд. Следователно, както показа Ерстед, всеки електрон във всеки атом генерира свое собствено малко магнитно поле.
Отмяна на полета
В повечето материали тези малки магнитни полета сочат в много различни посоки и следователно се отменят взаимно, според Кристен Койн от Националната лаборатория за високо магнитно поле. Северните полюси са до южните полюси толкова често, колкото и нетното магнитно поле на целия обект е близо до нула.
Намагнитване
Когато някои материали са изложени на външно магнитно поле, тази картина се променя. Външното магнитно поле принуждава всички тези малки магнитни полета да се подредят. Северният му полюс избутва всички малки северни полюси в същата посока: далеч от него. Тя привлича всички малки магнитни южни полюси към себе си. Това кара малките магнитни полета вътре в материала да добавят своите ефекти заедно. Резултатът е силно нетно магнитно поле в обекта като цяло.
Два фактора
Колкото по-мощно е приложеното външно магнитно поле, толкова по-голямо е намагнитването в резултат. Това е първият от факторите, който определя колко силен става магнитът. Вторият е видът на материала, от който е направен магнитът. Различните материали произвеждат магнити с различна сила. Тези с висока магнитна пропускливост (което е измерване на това колко реагират на магнитните полета) правят най-силните магнити. Поради тази причина от чистото желязо се правят едни от най-силните магнити.