Magnetisme er en naturlig kraft, der gør det muligt for magneter at interagere med andre magneter og visse metaller på afstand. Hver magnet har to poler, kaldet “nord” og “syd” poler. Ligesom magnetiske poler skubber hinanden væk, og forskellige poler trækker hinanden tættere på. Alle magneter tiltrækker visse metaller til dem. Der er to slags magneter. Der er naturligt forekommende magneter og magneter lavet af elektriske dele, kaldet "elektromagneter".
Forbindelse mellem elektricitet og magnetisme
Elektricitet og magnetisme, selvom det tilsyneladende er to separate kræfter, er faktisk tæt forbundet. Opdaget af fysikeren Michael Faraday i det 19. århundrede viser loven om elektromagnetisk induktion, at bevægelige elektriske ladninger skaber magnetfelter. Dette er grundlaget for eksistensen af naturligt forekommende magneter og menneskeskabte elektromagneter, ifølge Kristen Coyne fra National High Magnetic Field Laboratory.
Naturlige magneter
Med naturligt forekommende magneter genereres strømmen af bevægelige elektriske ladninger, der skaber magnetfeltet, inde i stoffets magnet. Atomer, de små partikler, der udgør alle fysiske objekter, består af ladede elektroner, der kredser om atompartikler. Fordi elektronerne konstant bevæger sig rundt om kernen, skaber de konstant magnetfelter.
Hvorfor naturlige magneter har magnetfelter
I de fleste materialer peger nord- og sydpolen af disse små atommagneter hver vej. Dette får virkningerne af hver til at fjerne hinanden, og materialet efterlades ikke-magnetisk. I nogle materialer, for det meste metaller, stilles disse små magneter i linje og gør hele objektet magnetisk.
Elektromagnetdele
En elektromagnet er en enhed, der består af tre enkle dele. En trådspole vikles omkring en kerne af metal, normalt jern. Et batteri eller en anden strømkilde er forbundet til ledningsspolen. Ledningen er generelt meget tynd og isoleret af emalje for yderligere at holde størrelsen nede.
Sådan fungerer elektromagneter
Når spændingen tilføres spolen, begynder en elektrisk strøm at strømme gennem den. Dette får et magnetfelt til at dannes omkring ledningen. Spoleformen tvinger strømens magnetiske felt til en speciel konfiguration. Alle felterne i hver sløjfe i spolen stemmer overens, så effekten er af en naturlig stangmagnet. Den ene ende af spolen er en nordpol, og den anden ende er en sydpol. Jernkernen forstærker trådens felt og gør elektromagneten stærkere.
Sammenlignet med
På mange måder er en naturlig magnet og en elektromagnet de samme. Begge er genstande, der genererer store magnetfelter ud af elektriske strømme. Begge har en nord- og en sydpol. En elektromagnet kan dog variere sin styrke (ved at variere dens strøm), og en naturlig magnet kan ikke. En elektromagnet kan skifte poler (ved at vende spændingen), mens en naturlig magnet ikke kan. Feltet for en naturlig magnet genereres af mange mikroskopiske strømme. Feltet på en elektromagnet genereres af en enkelt storskala strøm.