Hvad gør en metal magnetisk?

Nogle metaller synes at tiltrække andre metaller stærkere. Denne kraft kaldes magnetisme.

Selv før opdagelsen af ​​elektricitet opfandt forskere kompasser, små strimler af naturligt forekommende magneter, der roterer for at justere sig med Jordens magnetfelt. Da feltet bevæger sig fra syd til nord, peger kompassnålen altid mod den nordlige magnetpol.

I dag kan folk både masseproducere magneter og forstå, hvordan de fungerer. Der findes forskellige typer magnet, og listen over magnetiske metaller er længere, end du måske tror.

Når to metaller tiltrækkes af hinanden overalt i rummet, er det ene eller begge sandsynligvis magnetisk.

Du er måske mest fortrolig med permanente magneter, som er stærkere magneter, fordi de har jern i dem. Denne type magnetisme kaldes ferromagnetisme. Jordens magnetfelt er forårsaget af bevægelserne af den smeltede nikkel-jernkerne på planeten og kan ses, når den er lille ladet partikler fra solen kolliderer med jordens atmosfære tæt på vores planetens magnetiske poler, hvilket får dem til at udsende lys, som de gør så.

I nærheden af ​​den nordlige magnetpol kalder vi magnetbilledets belysning for nordlyset eller aurora borealis.

Atomer, der udgør molekylerne i al materie, har en kerne af neutroner og protoner.

Kredsløb omkring alle kernerne er elektroner der bærer en negativ ladning. Formen på deres baner giver atomerne en retningsretning, og kredsløbets bevægelse forårsager et meget svagt magnetfelt omkring atomet. Magnetfelter kan forårsages når som helst en elektrisk strøm er aktiv, men de er stærkest, når den elektriske strøm går i en cirkulær eller spiral sti.

Elektromagneter bruger denne egenskab, så deres magnetisme kan tændes og slukkes, når den elektriske strøm tændes og slukkes.

Visse metaller har en struktur, der gør det muligt for deres elektroner lettere at stille sig og danne et magnetfelt.

Jern, nikkel, kobolt og gadolinium er de nemmeste at magnetisere. Metaller som aluminium og kobber hører teknisk til på enhver liste over magnetiske materialer, men de magnetiske felter, de producerer, er meget svage. Oxider og legeringer, der har jern i, kan også magnetiseres let, såsom rust og stål. Jo flere elektroner i et metal, der kan stilles op, jo stærkere er det magnetiske felt, de producerer.

Magnetit er et jernoxid, der ofte opdages i naturen med et stærkt magnetfelt. Sådanne prøver af magnetit kaldes lodsten. Moderne teorier antyder, at lodstenens magnetit blev magnetiseret af lynnedslag. Magnetit kan let have et stærkt magnetfelt, fordi dets krystallinske struktur tillader, at store grupper af molekyler (kaldet domæner) alle har den samme polære orientering eller retning.

Andre mineraler kan naturligvis have svag magnetisme på grund af deres eksponering for jordens magnetfelt. At studere klipper fra havgravene giver os mulighed for at se, hvordan Jordens magnetfelt er vendt (nord- og sydmagnetpolerne vender) gennem årtusinder.

Alt hvad du behøver for at lave din egen magnet, er at pakke masser af kobberledninger rundt om en stålstang eller søm. Kør derefter en strøm gennem ledningerne med et lille batteri, og metallet bliver magnetisk (se Ressourcer for instruktioner). Stangen eller neglen skal bevare noget af sin magnetisme, selv efter at den elektriske strøm er slukket, og ledningerne er fjernet.

•  Pas på ikke at røre neglens udsatte metal eller ledningerne, når den elektriske strøm er tændt. Hvis ledningerne er isoleret, kan du røre ved den, mens strømmen er aktiv, men du vil muligvis forbinde en modstand til dit kredsløb, ellers kan metallet hurtigt blive for varmt til at røre ved.