Magnetismus je přirozená síla, která umožňuje magnetům interagovat s jinými magnety a určitými kovy na dálku. Každý magnet má dva póly, pojmenované „severní“ a „jižní“. Jako magnetické póly se navzájem odtlačují a různé póly se navzájem přitahují. Všechny magnety k nim přitahují určité kovy. Existují dva druhy magnetů. Přirozeně se vyskytují magnety a magnety vyrobené z elektrické části zvané „elektromagnety“.
Spojení mezi elektřinou a magnetismem
Elektřina a magnetismus, i když zdánlivě dvě oddělené síly, jsou ve skutečnosti úzce propojeny. Zákon elektromagnetické indukce, který objevil fyzik Michael Faraday v 19. století, ukazuje, že pohybující se elektrické náboje vytvářejí magnetická pole. To je základ pro existenci přirozeně se vyskytujících magnetů a elektromagnetů vytvořených člověkem, tvrdí Kristen Coyne z National High Magnetic Field Laboratory.
Přírodní magnety
U přirozeně se vyskytujících magnetů je uvnitř pohybující se magnet generován proud pohybujících se elektrických nábojů, který vytváří magnetické pole. Atomy, drobné částice, které tvoří všechny fyzické objekty, jsou tvořeny nabitými elektrony obíhajícími kolem jaderných částic. Protože se elektrony neustále pohybují kolem jádra, neustále vytvářejí magnetická pole.
Proč mají přírodní magnety magnetická pole
Ve většině materiálů severní a jižní pól těchto malých atomových magnetů směřují všemi směry. Díky tomu se účinky každého z nich navzájem ruší a materiál zůstane nemagnetický. V některých materiálech, většinou v kovech, se tyto malé magnety seřadí a dělají celý objekt magnetickým.
Díly elektromagnetu
Elektromagnet je zařízení složené ze tří jednoduchých částí. Cívka drátu je navinuta kolem jádra z kovu, obvykle ze železa. K cívce drátu je připojena baterie nebo jiný zdroj energie. Drát je obecně velmi tenký a izolovaný smaltem, aby se dále udržovala jeho velikost.
Jak fungují elektromagnety
Když je na cívku přivedeno napětí, začne jí protékat elektrický proud. To způsobí, že se kolem drátu vytvoří magnetické pole. Tvar cívky tlačí magnetické pole proudu do speciální konfigurace. Všechna pole každé smyčky cívky se seřadí tak, že účinek je takový jako magnet s přirozeným pruhem. Jeden konec cívky je severní pól a druhý konec je jižní pól. Železné jádro posiluje pole drátu, čímž zvyšuje elektromagnet.
V porovnání
V mnoha ohledech jsou přírodní magnet a elektromagnet stejné. Oba jsou objekty generující velká magnetická pole z elektrických proudů. Oba mají severní a jižní pól. Elektromagnet však může měnit svou sílu (změnou proudu) a přirozený magnet to nemůže. Elektromagnet může přepínat své póly (obrácením napětí), zatímco přirozený magnet nemůže. Pole přírodního magnetu je generováno mnoha mikroskopickými proudy. Pole elektromagnetu je generováno jediným velkým proudem.