Magnetizam je prirodna sila koja omogućuje magnetima interakciju s drugim magnetima i određenim metalima na daljinu. Svaki magnet ima dva pola, nazvana "sjeverni" i "južni" pol. Poput magnetskih polova međusobno se odgurivaju, a različiti se polovi međusobno privlače. Svi magneti privlače određene metale prema njima. Postoje dva vrste magneta. Postoje prirodni magneti i magneti od električni dijelovi, nazvani "elektromagneti".
Poveznica između električne energije i magnetizma
Električnost i magnetizam, iako naizgled dvije odvojene sile, zapravo su usko povezane. Otkrio ga je fizičar Michael Faraday u 19. stoljeću, zakon elektromagnetske indukcije pokazuje da pokretni električni naboji stvaraju magnetska polja. To je osnova za postojanje magneta koji se prirodno javljaju i elektromagneta koje stvara čovjek, prema Kristen Coyne iz Nacionalnog laboratorija za visoko magnetsko polje.
Prirodni magneti
S magnetima koji se javljaju u prirodi, struja pokretnih električnih naboja koja stvara magnetsko polje stvara se unutar supstance magneta. Atomi, sitne čestice koje čine sve fizičke predmete, sastoje se od nabijenih elektrona koji kruže oko nuklearnih čestica. Budući da se elektroni neprestano kreću oko jezgre, oni neprestano stvaraju magnetska polja.
Zašto prirodni magneti imaju magnetska polja
U većini materijala sjeverni i južni pol ovih malenih atomskih magneta usmjereni su u sve strane. Zbog toga se učinci međusobno poništavaju, a materijal ostaje nemagnetičan. U nekim se materijalima, uglavnom metalima, ti sićušni magneti nižu i čine cijeli objekt magnetskim.
Dijelovi elektromagneta
Elektromagnet je uređaj koji se sastoji od tri jednostavna dijela. Zavojnica žice namotana je oko jezgre metala, obično željeza. Baterija ili drugi izvor napajanja spojen je na zavojnicu žice. Žica je općenito vrlo tanka i izolirana caklinom kako bi se dodatno smanjila veličina.
Kako rade elektromagneti
Kada se na svitak primijeni napon, kroz njega počinje teći električna struja. To uzrokuje stvaranje magnetskog polja oko žice. Oblik zavojnice prisiljava magnetsko polje struje u posebnu konfiguraciju. Sva polja svake petlje zavojnice poravnaju se tako da učinak ima prirodni šipkasti magnet. Jedan kraj zavojnice je sjeverni pol, a drugi kraj južni pol. Željezna jezgra pojačava polje žice, čineći elektromagnet jačim.
U usporedbi
U mnogočemu su prirodni magnet i elektromagnet isti. Oboje su objekti koji generiraju velika magnetska polja iz električnih struja. Oboje imaju sjeverni i južni pol. Međutim, elektromagnet može mijenjati snagu (mijenjanjem struje), a prirodni magnet ne može. Elektromagnet može prebaciti svoje polove (okretanjem napona), dok prirodni magnet ne može. Polje prirodnog magneta generiraju mnoge mikroskopske struje. Polje elektromagneta generira jedna velika struja.