Τι απωθεί μαγνήτες;

Σχεδόν όλοι έχουν προσπαθήσει να κάνουν δύο μαγνήτες ψυγείου να αγγίζουν ο ένας τον άλλον. Εάν οι μαγνήτες είχαν τον ίδιο πόλο εκτεθειμένο, θα ήταν πολύ δύσκολο να τους αγγίξετε. Οι απέναντι μαγνητικοί πόλοι προσελκύουν και παρόμοιοι πόλοι απωθούν ο ένας τον άλλον. Η κινητήρια δύναμη πίσω από αυτό είναι γνωστή ως μαγνητικό πεδίο. Οι μαγνήτες ράβδων απεικονίζουν απλώς αυτό το φαινόμενο.

Τα μαγνητικά πεδία δίνουν στους μαγνήτες τη δυνατότητα να «κολλήσουν» σε άλλα μαγνητικά μέταλλα. Τα ηλεκτρικά ρεύματα, είτε σε καλώδια είτε σε ηλεκτρόνια σε τροχιές, προκαλούν μαγνητικό πεδίο. Η σχέση μεταξύ ηλεκτρικής ενέργειας και μαγνητισμού καθιστά δυνατή την ανάπτυξη συσκευών παραγωγής ενέργειας όπως η ηλεκτρική γεννήτρια. Τα πεδία είναι διπολικά, συνήθως φαίνονται σε μεγάλους μαγνήτες, όπως μια πυξίδα. Τα μαγνητικά πεδία έχουν συγκεκριμένη ροή ανάλογα με τον πόλο.

Όταν ένας μαγνήτης προκαλείται ηλεκτρικά, σχηματίζονται δύο πόλοι για να δημιουργήσουν το μαγνητικό πεδίο, που ονομάζεται βόρεια και νότια. Οι μαγνητικές δυνάμεις εξέρχονται από το βόρειο άκρο και εισέρχονται από το νότιο άκρο. Όταν δύο μαγνήτες με τον ίδιο πόλο αντιμετωπίζουν ο ένας τον άλλον, οι δύο ίδιες δυνάμεις τείνουν να απωθούν ο ένας τον άλλον. Για παράδειγμα, δύο βόρεια άκρα έχουν μαγνητικές δυνάμεις που εξέρχονται από το ίδιο άκρο. Οι δύο δυνάμεις ωθούνται η μία στην άλλη για να δώσουν ένα απωθητικό αποτέλεσμα. Όταν τοποθετείτε τους δύο μαγνήτες πιο κοντά ο ένας στον άλλο, πρέπει να ασκήσετε περισσότερη δύναμη για να τους κάνετε να αγγίζουν ο ένας τον άλλον.

Ένας μαγνήτης είναι ένα αντικείμενο που έχει ένα μαγνητικό πεδίο που τον περιβάλλει. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω καλωδίου μπορεί να προκαλέσει μαγνητικό πεδίο γύρω από το καλώδιο. Όταν συμβαίνει αυτό, το μαγνητικό πεδίο περιβάλλει το μήκος του σύρματος με κυκλικό τρόπο. Τα πηνία με ηλεκτρικά ρεύματα τείνουν να ενεργούν σαν ένας τυπικός μαγνήτης ράβδων. Υπάρχουν δύο διακριτοί πόλοι που σχηματίζονται αντί μιας κυκλικής δύναμης. Οι μαγνήτες ράβδων ονομάζονται συνήθως μόνιμοι μαγνήτες καθώς παραμένουν στη μαγνητισμένη τους κατάσταση έως ότου αλλάξει η ευθυγράμμιση των ατομικών μαγνητών. Μια ράβδος σιδήρου συνήθως δεν είναι μαγνήτης, αλλά μπορεί να μαγνητιστεί ώστε τα ηλεκτρόνια να ρέουν σε ένα συγκεκριμένο σχέδιο.

Ένας από τους πιο διάσημους μαγνήτες είναι αυτός της Γης. Ένας κινούμενος πυρήνας σιδήρου βαθιά μέσα στον πλανήτη είναι υπεύθυνος για την πρόκληση του μεγάλου μαγνητικού πεδίου. Οι άνθρωποι δεν αισθάνονται μια ισχυρή μαγνητική δύναμη στην επιφάνεια του πλανήτη λόγω της δύναμης που εξαντλείται όσο πιο μακριά είστε από την πηγή. Μια κοινή λανθασμένη αντίληψη είναι η τοποθέτηση των μαγνητικών πόλων σε σχέση με τη γεωγραφία. Όσον αφορά τους μαγνητικούς πόλους, το νότιο άκρο βρίσκεται στο γεωγραφικό Βόρειο Πόλο. Η παρουσία αυτού του μαγνητικού πεδίου βοηθά στον αποκλεισμό της επιβλαβούς ακτινοβολίας από το διάστημα. Τα φορτισμένα σωματίδια παγιδεύονται στο πεδίο, με βαρύτερα πρωτόνια που βρίσκονται πιο κοντά στην επιφάνεια και ηλεκτρόνια βρίσκονται πιο μακριά.