A mágnesesség a mágnesek által generált erőtér neve. Rajta keresztül a mágnesek bizonyos távolságból vonzanak bizonyos fémeket, és minden látható ok nélkül közelebb mozognak hozzájuk. Ez az az eszköz is, amellyel a mágnesek befolyásolják egymást. Minden mágnesnek két pólusa van, az úgynevezett „északi” és „déli” pólus. Mint a mágneses pólusok vonzzák egymást, míg a mágneses pólusok ellentétben eltolják egymást. Sokféle van fajta mágnesek nagyon sokféle erővel. Néhány mágnes alig elég erős ahhoz, hogy a papírt hűtőszekrénynél tartsa. Mások elég erősek autókat emelni.
A mágnesesség története
Ahhoz, hogy megértse, mitől erősek a mágnesek, meg kell értenie valamit a mágnesesség tudományának történetéből. A 19. század elején a mágnesesség, valamint az elektromosság megléte közismert volt. Ezeket általában két teljesen különálló jelenségnek gondolták. 1820-ban azonban Hans Christian Oersted fizikus bebizonyította, hogy az elektromos áram mágneses tereket generál. Nem sokkal később, 1855-ben, egy másik fizikus, Michael Faraday bebizonyította, hogy a mágneses mezők megváltoztatása elektromos áramokat generálhat. Így bebizonyosodott, hogy az elektromosság és a mágnesesség ugyanazon jelenség része.
Atomok és elektromos töltés
Minden anyag atomokból áll, és minden atom apró elektromos töltésből áll. Minden atom közepén a mag, egy kis sűrű anyagcsomó helyezkedik el, pozitív elektromos töltéssel. Minden egyes magot körülvesz egy kissé nagyobb negatív töltésű elektronfelhő, amelyet az atommag elektromos vonzereje tart a helyén.
Az atomok mágneses terei
Az elektronok folyamatosan mozgásban vannak. Pörögnek és mozognak azon atomok körül, amelyeknek részei, és egyes elektronok még az egyik atomról a másikra mozognak. Minden mozgó elektron egy apró elektromos áram, mert az elektromos áram csak egy mozgó elektromos töltés. Ezért, amint Oersted kimutatta, az egyes atomok mindegyik elektronja létrehozza a maga apró mágneses terét.
A mezők törlése
Kristen Coyne, az Országos Magas Mágneses Tér Laboratórium szerint a legtöbb anyagban ezek az apró mágneses mezők sokféle irányba mutatnak, és ezért kioltják egymást. Az északi pólusok olyan gyakran vannak a déli pólusok mellett, és az egész objektum nettó mágneses tere közel nulla.
Mágnesezés
Amikor egyes anyagokat külső mágneses mezőnek tesznek ki, ez a kép megváltozik. A külső mágneses mező a kis mágneses mezők mindegyikét sorba kényszeríti. Északi pólusa az összes kis északi sarkot ugyanabba az irányba tolja: el tőle. Az összes kis mágneses déli pólust maga felé húzza. Ez az anyag belsejében található apró mágneses mezőket összeadja hatásaikkal. Ennek eredménye egy erős nettó mágneses mező az objektum egészében.
Két tényező
Minél erőteljesebben alkalmazzák a külső mágneses teret, annál nagyobb a mágnesezés. Ez az első olyan tényező, amely meghatározza, hogy milyen erős lesz a mágnes. A második az anyag típusa, amelyből a mágnes készül. A különböző anyagok különböző erősségű mágneseket állítanak elő. Azok, akiknek nagy a mágneses permeabilitása (ami azt méri, hogy mennyire reagálnak a mágneses mezőkre), a legerősebb mágneseket készítik. Ezért tiszta vasat használnak a legerősebb mágnesek előállításához.