Čini se da neki metali jače privlače druge metale. Ova sila se naziva magnetizam.
Čak i prije otkrića električne energije, znanstvenici su izmislili šestari, sitne trake magneta koji se prirodno javljaju i okreću se kako bi se poravnali sa Zemljinim magnetskim poljem. Budući da se polje pomiče od juga prema sjeveru, igla kompasa uvijek pokazuje sjeverni magnetski pol.
Danas ljudi mogu i masovno proizvoditi magnete i razumjeti njihov rad. Postoje razne vrste magneta, a popis magnetnih metala je duži nego što možda mislite.
Magnetska polja
Kad se dva metala privlače u svemiru, jedan ili oba su vjerojatno magnetski.
Možda su vam najpoznatiji trajni magneti, koji su jači magneti jer u sebi imaju željezo. Ova vrsta magnetizma je tzv feromagnetizam. Zemljino magnetsko polje uzrokovano je kretanjima rastaljene jezgre nikla i željeza planeta i može se vidjeti kada se maleni naboj čestice sunca sudaraju se sa Zemljinom atmosferom blizu magnetskih polova našeg planeta, zbog čega emitiraju svjetlost kao i oni tako.
U blizini sjevernog magnetskog pola, osvjetljenje magnetskog polja nazivamo sjevernim svjetlima ili polarnom svjetlošću.
Elektroni
Atomi koji čine molekule sve tvari imaju jezgru neutrona i protona.
Orbitiraju oko svih jezgri elektroni koji nose negativan naboj. Oblik njihovih orbita daje atomima usmjerenu orijentaciju, a orbitalno gibanje uzrokuje vrlo slabo magnetsko polje oko atoma. Magnetska polja mogu nastati kad god je električna struja aktivna, ali su najjača kad električna struja ide kružnim ili spiralnim putem.
Elektromagneti koriste ovo svojstvo, pa se njihov magnetizam može uključivati i isključivati dok se električna struja uključuje i isključuje.
Popis magnetskih metala
Određeni metali imaju strukturu koja omogućuje da se njihovi elektroni lakše poredaju i tvore magnetsko polje.
Željezo, nikal, kobalt i gadolinij se najlakše magnetiziraju. Metali poput aluminija i bakra tehnički pripadaju bilo kojem popisu magnetskih materijala, ali magnetska polja koja proizvode vrlo su slaba. Oksidi i legure u kojima ima željeza također se mogu lako namagnetirati, poput hrđe i čelika. Što više elektrona u metalu može biti poredanih, to magnetno polje jače stvara.
Prirodni magneti
Magnetit je oksid željeza koji se u prirodi često otkriva s jakim magnetskim poljem. Takvi se uzorci magnetita nazivaju lodestones. Suvremene teorije sugeriraju da je magnetit kamena od kamena magnetiziran udarima groma. Magnetit lako može imati jako magnetsko polje jer njegova kristalna struktura omogućuje velikim skupinama molekula (nazvanim domenama) da imaju istu polarnu orijentaciju ili smjer.
Ostali minerali mogu imati slab magnetizam prirodno zbog svoje izloženosti Zemljinom magnetskom polju. Proučavanje stijena iz oceanskih rovova omogućuje nam da vidimo kako se Zemljino magnetsko polje okretalo (sjeverni i južni magnetski pol okreću) tijekom tisućljeća.
Izrada magneta
Sve što trebate za izradu vlastitog magneta je omotanje puno zavojnica bakrenih ožičenja oko čelične šipke ili čavla. Zatim s malom baterijom provucite struju kroz ožičenje i metal će postati magnetski (vidi Resursi za upute). Šipka ili čavao trebali bi zadržati dio magnetizma čak i nakon isključivanja električne struje i uklanjanja ožičenja.
- Pazite da ne dodirujete izloženi metal nokta ili ožičenja kad je uključena električna struja. Ako je ožičenje izolirano, možete ga dodirnuti dok je struja aktivna, ali možda ćete htjeti spojiti otpornik na svoj krug, inače metal može brzo postati prevruć na dodir.