Jotkut metallit näyttävät houkuttelevan muita metalleja voimakkaammin. Tätä voimaa kutsutaan magnetismi.
Jo ennen sähkön löytämistä tutkijat keksivät kompassit, pienet luonnossa esiintyvien magneettien nauhat, jotka pyörivät kohdistuen maapallon magneettikentän kanssa. Koska kenttä liikkuu etelästä pohjoiseen, kompassineula osoittaa aina pohjoiseen magneettinavaan.
Nykyään ihmiset voivat sekä tuottaa magneetteja massaa että ymmärtää niiden toimintaa. Erilaisia magneetteja on olemassa, ja magneettisten metallien luettelo on pidempi kuin luulisi.
Magneettikentät
Kun kaksi metallia vetää toisiaan avaruuden yli, toinen tai molemmat ovat todennäköisesti magneettisia.
Saatat tuntea parhaiten kestomagneetit, jotka ovat vahvempia magneetteja, koska niissä on rautaa. Tämän tyyppistä magnetismia kutsutaan ferromagneettisuus. Maan magneettikenttä johtuu planeetan sulan nikkeli-rauta-ytimen liikkeistä ja se näkyy, kun pieni lataus auringon hiukkaset törmäävät maapallon ilmakehään lähellä planeettamme magneettisia pylväitä aiheuttaen niiden säteilevän valoa samalla tavoin niin.
Pohjoisen magneettinavan lähellä kutsumme magneettikentän valaistusta pohjoisvaloksi tai aurora borealikseksi.
Elektronit
Atomeilla, jotka muodostavat kaiken aineen molekyylit, on neutronien ja protonien ydin.
Kierrä kaikkien ytimien ympärillä elektronit joilla on negatiivinen varaus. Niiden kiertoradan muoto antaa atomille suuntaussuunnan, ja kiertoradan liike aiheuttaa hyvin heikon magneettikentän atomin ympärillä. Magneettikentät voivat aiheutua milloin tahansa sähkövirrasta, mutta ne ovat voimakkaimpia, kun sähkövirta kulkee pyöreällä tai spiraaliradalla.
Sähkömagneetit käyttävät tätä ominaisuutta, joten niiden magneettisuus voidaan kytkeä päälle ja pois päältä, kun sähkövirta kytketään päälle ja pois.
Magneettisten metallien luettelo
Tiettyjen metallien rakenne on sellainen, että niiden elektronit pystyvät helpommin riviin ja muodostamaan magneettikentän.
Rauta, nikkeli, koboltti ja gadolinium ovat helpoimmin magnetoitavia. Metallit, kuten alumiini ja kupari, kuuluvat teknisesti mihin tahansa magneettisten materiaalien luetteloon, mutta niiden tuottamat magneettikentät ovat hyvin heikkoja. Oksidit ja seokset, joissa on rautaa, voidaan myös helposti magnetisoida, kuten ruoste ja teräs. Mitä enemmän elektroneja metallissa voidaan rivittää, sitä vahvempi magneettikenttä ne tuottavat.
Luonnolliset magneetit
Magnetite on rautaoksidi, joka löytyy luonnosta usein voimakkaalla magneettikentällä. Sellaisia magnetiittinäytteitä kutsutaan lodestoneiksi. Nykyaikaiset teoriat viittaavat siihen, että loistekivien magnetiitti magnetisoitiin salamaniskulla. Magnetitilla voi olla helposti vahva magneettikenttä, koska sen kiteinen rakenne sallii suurten molekyyliryhmien (joita kutsutaan domeeneiksi) kaikilla on sama polaarinen suunta tai suunta.
Muilla mineraaleilla voi olla heikko magneettisuus luonnollisesti, koska ne altistuvat maapallon magneettikentälle. Kivien tutkiminen valtameren kaivoksista antaa meille mahdollisuuden nähdä, kuinka maapallon magneettikenttä on kääntynyt (pohjoisen ja etelän magneettinavat kääntyvät) vuosituhannen aikana.
Magneetin tekeminen
Sinun tarvitsee vain tehdä oma magneettisi käärimällä paljon kuparijohtimia kelan tai terän ympärille. Vedä sitten virta pienellä paristolla johdotuksen läpi, ja metallista tulee magneettinen (katso Resurssit ohjeet). Tangon tai naulan tulisi säilyttää osa magneettisuudestaan myös sen jälkeen, kun sähkövirta on kytketty pois päältä ja johdot on poistettu.
- Varo koskemasta naulan paljaaseen metalliin tai johtoihin, kun sähkövirta on päällä. Jos johdot on eristetty, voit koskettaa sitä virran ollessa aktiivinen, mutta haluat ehkä liittää vastuksen piiriin, muuten metalli voi nopeasti muuttua liian kuumaksi kosketettavaksi.
