Какво прави материала магнитен?

Не всеки материал може да бъде магнитен. Всъщност от всички известни елементи само шепа притежават магнитна способност и те се различават по степен. Най-силните магнити са електромагнитите, които придобиват своята привлекателна сила само когато токът премине през тях. Токът е движението на електроните, а електроните са това, което прави материалите магнитни. Има композитни материали, които са магнитни, обикновено наричани железен материал, макар че те не са толкова силни, колкото електромагнитите.

С прости думи, магнетизмът е всичко за електроните. Електроните са по-малки от микроскопичните частици, които се въртят около ядрото на атом. Всеки електрон се държи като свой малък магнит със северния и южния полюс. Когато електроните на атома са подредени в една и съща посока, или всички насочени на север, или всички насочени на юг, атомът става магнитен. И тъй като електроните се въртят или въртят около ядрото на атома, също така е възможно атомът да притежава магнит поле, когато полюсите не са изравнени, поради въртенето на електроните, което прави атома много подобен на електромагнит.

Няма статични елементи, които да са естествено магнитни. Има материали, по-силно привлечени от магнитни полета. Материалите, най-силно привлечени от магнитно поле, са желязото и стоманата. Има обаче редки изкуствени смеси от материали, които са способни да станат електромагнитни от изложени на силно магнитно поле и задържащи електромагнитен заряд за дълги периоди от време. Поради способността им да задържат магнитно поле за дълги периоди от време, те се считат за постоянни магнити. Двата най-здрави трайно магнитни материала са желязо-неодим-бор и алуминий-никел-кобалт.

Полето на магнетиката е трудно да се обясни с точност, тъй като науката все още не разбира за магнитните полета. С прости думи, силните магнитни полета се измерват в тесла, а по-често срещаните и много по-слаби магнитни полета, открити в неща като стерео високоговорители, се измерват в гаус. За направата на една тесла са необходими 10 000 гауса.

По-лесен начин да го опишем е да помислим за гравитационното привличане. Гравитацията на Земята се счита за около 1 тесла или около 10 000 гауса. Можете да мислите за магнитната сила на Гаус като тегло или количеството сила, упражнявано от гравитационното привличане. Ще отнеме 50 пера, за да се равнява на 1 гаус сила, измерена като тегло, или в този случай магнитно привличане. Теглото и магнитната сила не се изравняват пряко, но се предлагат като пример, за да се усети магнитното привличане или силата на гауса.

Учените знаят, че земята има магнитни свойства, защото свободно плаващо парче стомана или желязо винаги ще сочи към магнитния север. Това е мястото, където всички линии на дължина се събират на Северния полюс. Макар че магнитната сила не може да се упражнява върху повечето течности, тя може да се придаде на земното ядро, което се състои от разтопено желязо. И това ни връща към въртящите се електрони. Тъй като земята се върти по оста си, разтопеното й желязно ядро ​​и всичките му електрически заредени електрони също създават магнитно поле. Слънцето също се върти по оста си, а материалът му като плазма (подобно на течна консистенция) създава неговото магнитно поле.

Подобно на магнитните полюси се отблъскват, докато противоположните магнитни полюси се привличат. Магнитите се изтеглят естествено към по-високи магнитни полета. Помислете за два магнита, един на 10 тесла и един на 1 тесла. Магнитът от 10 тесла упражнява по-силно магнитно поле. Парче магнитен материал, разположен на еднакво разстояние от двата магнита, ще бъде привлечен към по-силното от двете магнитни полета. Така че, когато два магнита с подобна полярност се приближават един към друг, те изглежда се отблъскват или отблъскват, когато всъщност търсят по-високо магнитно поле. С други думи, два магнита, ориентирани към север, изглежда са отблъснати, защото всъщност са привлечени от противоположното, ориентирано към юг магнитно поле.