Magnetism on magnetite tekitatud jõuvälja nimi. Selle kaudu meelitavad magnetid teatud metalle eemalt, pannes need ilma nähtava põhjuseta lähemale liikuma. See on ka vahend, mille abil magnetid üksteist mõjutavad. Kõigil magnetitel on kaks poolust, mida nimetatakse põhja- ja lõunapooluseks. Nagu magnetpoolused tõmbavad üksteist, samal ajal kui magnetpoolused tõukavad üksteist eemale. Neid on palju erinevaid erinevaid magneteid väga erineva tugevustasemega. Mõned magnetid on vaevalt piisavalt tugevad, et paberit külmkapis hoida. Teised on autode tõstmiseks piisavalt tugevad.
Magnetismi ajalugu
Magnetite tugevaks muutmise mõistmiseks peate mõistma midagi magnetismi teaduse ajaloost. 19. sajandi alguses oli magnetismi olemasolu teada, nagu ka elektri olemasolu. Neid arvati üldiselt kui kahte täiesti eraldiseisvat nähtust. Kuid füüsik Hans Christian Oersted tõestas 1820. aastal, et elektrivoolud tekitavad magnetvälju. Varsti pärast seda, 1855. aastal, tõestas teine füüsik Michael Faraday, et magnetväljade muutmine võib tekitada elektrivoolusid. Nii näidati, et elekter ja magnetism on osa samast nähtusest.
Aatomid ja elektrilaeng
Kogu aine on valmistatud aatomitest ja kõik aatomid on valmistatud väikestest elektrilaengutest. Iga aatomi keskel asub tuum, väike tihe ainekogum, millel on positiivne elektrilaeng. Iga tuuma ümber on veidi suurem negatiivselt laetud elektronide pilv, mida hoiab paigal aatomi tuuma elektriline atraktsioon.
Aatomite magnetväljad
Elektronid on pidevalt liikvel. Nad nii pöörlevad kui liiguvad ümber aatomite, mille osa nad on, ja mõned elektronid liiguvad isegi ühest aatomist teise. Iga liikuv elektron on pisike elektrivool, sest elektrivool on lihtsalt liikuv elektrilaeng. Seetõttu, nagu näitas Oersted, tekitab iga aatomi iga elektron oma väikese magnetvälja.
Väljade tühistamine
Enamikus materjalides osutavad need väikesed magnetväljad paljudes erinevates suundades ja seepärast tühistavad üksteise, vastavalt Kristen Coyne'i riiklikust kõrge magnetvälja laborist. Põhjapoolused asuvad lõunapooluste kõrval nii tihti kui mitte ning kogu objekti netomagnetväli on nullilähedane.
Magnetiseerimine
Kui mõned materjalid puutuvad kokku välise magnetväljaga, siis see pilt muutub. Väline magnetväli sunnib kõiki neid väikeseid magnetvälju rivistuma. Selle põhjapoolus lükkab kõik väikesed põhjapoolused samas suunas: sellest eemale. See tõmbab kõik väikesed magnetilised lõunapoolused enda poole. See paneb materjali sees olevad pisikesed magnetväljad oma mõju kokku lisama. Tulemuseks on objektis tervikuna tugev netomagnetväli.
Kaks tegurit
Mida võimsam on väline magnetväli, mida rakendatakse, seda suurem on selle magnetiseerimine. See on esimene teguritest, mis määravad, kui tugevaks magnet muutub. Teine on materjali tüüp, millest magnet on valmistatud. Erinevad materjalid toodavad erineva tugevusega magneteid. Need, kellel on kõrge magnetiline läbilaskvus (mis näitab, kui hästi nad magnetväljadele reageerivad), loovad kõige tugevamad magnetid. Sel põhjusel kasutatakse puhtaima raua abil kõige tugevamaid magneteid.