Nejen jakýkoli materiál může být magnetický. Ve skutečnosti ze všech známých prvků má jen hrstka magnetických schopností a liší se podle stupně. Nejsilnější magnety jsou elektromagnety, které získají svoji přitažlivou sílu pouze tehdy, když jimi prochází proud. Proud je pohyb elektronů a elektrony jsou to, co dělá materiály magnetickými. Existují kompozitní materiály, které jsou magnetické, obvykle se označují jako železný materiál, i když nejsou tak silné jako elektromagnety.
Jak dochází k magnetismu
Jednoduše řečeno, magnetismus je o elektronech. Elektrony jsou menší než mikroskopické částice, které se točí kolem jádra atomu. Každý elektron se chová jako svůj vlastní malý magnet se severním a jižním pólem. Když jsou elektrony atomu seřazeny ve stejném směru, ať už všechny směřují na sever nebo na jih, atom se stává magnetickým. A protože se elektrony otáčejí nebo točí kolem jádra atomu, je také možné, aby atom vlastnil magnetické pole pole, když póly nejsou všechny v zákrytu kvůli točení elektronů, díky čemuž je atom podobně jako an elektromagnet.
Žádné přirozeně magnetické materiály
Neexistují žádné statické prvky, které by byly přirozeně magnetické. Existují materiály silněji přitahované magnetickými poli. Materiály, které jsou nejvíce přitahovány magnetickým polem, jsou železo a ocel. Existují však vzácné směsi materiálů vytvořené člověkem, které vedou k elektromagnetické vlně vystavení silnému magnetickému poli a dlouhodobé držení elektromagnetického náboje čas. Díky své schopnosti držet magnetické pole po dlouhou dobu jsou považovány za permanentní magnety. Dva nejsilnější permanentně magnetické materiály jsou železo-neodym-bór a hliník-nikl-kobalt.
Jak se měří magnetická síla
Pole magnetiky je obtížné přesně vysvětlit, protože věda o magnetických polích stále nechápe. Jednoduše řečeno, silná magnetická pole se měří v tesle a běžnější a mnohem slabší magnetická pole ve věcech, jako jsou stereofonní reproduktory, se měří v gaussi. Výroba jedné tesly trvá 10 000 gaussů.
Jednodušší způsob, jak to popsat, je přemýšlet o gravitační přitažlivosti. Gravitace Země je považována za asi 1 tesla nebo asi 10 000 gaussů. Můžete přemýšlet o magnetické síle gauss jako o hmotnosti, nebo o velikosti síly působené gravitační přitažlivostí. Trvalo by 50 peří, aby se rovnalo 1 gauss síly měřené jako váha, nebo v tomto případě magnetická přitažlivost. Hmotnost a magnetická síla nejsou přímo srovnatelné, ale jsou nabízeny jako příklad, který dává pocit magnetického tahu nebo síly gauss.
Proč je Země magnetická
Vědci vědí, že Země má magnetické vlastnosti, protože volně plovoucí kus oceli nebo železa bude vždy směřovat na magnetický sever. Tam se všechny linie délky sbíhají na severním pólu. I když magnetickou sílu nelze na většinu kapalin vyvinout, lze ji předat zemskému jádru, které je složeno z roztaveného železa. A to nás přivádí zpět k rotujícím elektronům. Jak se Země točí kolem své osy, otáčí se také její roztavené železné jádro a všechny jeho elektricky nabité elektrony, které vytvářejí magnetické pole. Slunce se také otáčí kolem své osy a jeho materiál jako plazma (podobně jako kapalná konzistence) vytváří své magnetické pole.
Protiklady se přitahují
Jako magnetické póly se navzájem odpuzují, zatímco protilehlé magnetické póly přitahují. Magnety jsou přirozeně přitahovány k vyšším magnetickým polím. Přemýšlejte o tom, že máte dva magnety, jeden na 10 tesla a jeden na 1 tesla. 10 magnetů Tesla vyvíjí silnější magnetické pole. Kousek magnetického materiálu, umístěný ve stejné vzdálenosti od obou magnetů, by byl přitahován k silnějšímu ze dvou magnetických polí. Když se tedy dva magnety podobné polarity přiblíží k sobě, zdá se, že se tlačí pryč nebo jsou odrazeny, když ve skutečnosti hledají vyšší magnetické pole. Jinými slovy, dva severně orientované magnety se zdají být odrazeny, protože jsou ve skutečnosti přitahovány opačným, jižně orientovaným magnetickým polem.