Non solo qualsiasi materiale può essere magnetico. Infatti, di tutti gli elementi conosciuti, solo una manciata possiede capacità magnetiche e variano di grado. I magneti più potenti sono gli elettromagneti, che acquisiscono la loro forza attrattiva solo quando la corrente li attraversa. La corrente è il movimento degli elettroni e gli elettroni sono ciò che rende i materiali magnetici. Esistono materiali compositi magnetici, solitamente indicati come materiale ferroso, sebbene non siano così forti come gli elettromagneti.
Come si verifica il magnetismo
In termini semplici, il magnetismo riguarda gli elettroni. Gli elettroni sono più piccoli delle particelle microscopiche che ruotano attorno al nucleo di un atomo. Ogni elettrone si comporta come il proprio minuscolo magnete con un polo nord e uno sud. Quando gli elettroni di un atomo sono allineati nella stessa direzione, o tutti puntano a nord o tutti puntano a sud, l'atomo diventa magnetico. E poiché gli elettroni ruotano o ruotano attorno al nucleo di un atomo, è anche possibile che un atomo possieda un campo magnetico campo quando i poli non sono tutti allineati a causa della rotazione degli elettroni, il che rende l'atomo molto simile a un elettromagnete.
Nessun materiale naturalmente magnetico
Non ci sono elementi statici che sono naturalmente magnetici. Ci sono materiali più fortemente attratti dai campi magnetici. I materiali più fortemente attratti da un campo magnetico sono il ferro e l'acciaio. Tuttavia, ci sono rare miscele di materiali artificiali che sono favorevoli a diventare elettromagnetici da essere esposto a un forte campo magnetico e mantenere una carica elettromagnetica per lunghi periodi di tempo. A causa della loro capacità di trattenere un campo magnetico per lunghi periodi di tempo, sono considerati magneti permanenti. I due materiali magnetici permanenti più forti sono ferro-neodimio-boro e alluminio-nichel-cobalto.
Come viene misurata la forza magnetica
Il campo magnetico è difficile da spiegare con precisione perché c'è molto che la scienza ancora non capisce sui campi magnetici. In parole povere, i forti campi magnetici sono misurati in tesla e i campi magnetici più comuni e molto più deboli che si trovano in cose come gli altoparlanti stereo sono misurati in gauss. Ci vogliono 10.000 gauss per fare un tesla.
Un modo più semplice per descriverlo è pensare all'attrazione gravitazionale. La gravità della Terra è considerata circa 1 tesla o circa 10.000 gauss. Puoi pensare alla forza magnetica di Gauss come al peso o alla quantità di forza esercitata dall'attrazione gravitazionale. Ci vorrebbero 50 piume per eguagliare 1 gauss di forza misurata come peso, o in questo caso, attrazione magnetica. Il peso e la forza magnetica non sono direttamente equiparabili ma sono offerti come esempio per dare un senso dell'attrazione magnetica o della forza di un gauss.
Perché la Terra è magnetica?
Gli scienziati sanno che la terra ha proprietà magnetiche perché un pezzo di acciaio o ferro che fluttua liberamente indicherà sempre il nord magnetico. È lì che convergono tutte le linee di longitudine al Polo Nord. Sebbene la forza magnetica non possa essere esercitata sulla maggior parte dei liquidi, può essere impartita al nucleo terrestre, che è composto da ferro fuso. E questo ci riporta agli elettroni rotanti. Mentre la terra ruota sul suo asse, così fa il suo nucleo di ferro fuso e tutti i suoi elettroni caricati elettricamente, che creano un campo magnetico. Anche il sole ruota sul suo asse e il suo materiale come plasma (simile a una consistenza liquida) crea il suo campo magnetico.
Gli opposti si attraggono
Come i poli magnetici si respingono l'un l'altro mentre i poli magnetici opposti si attraggono. I magneti sono naturalmente attratti da campi magnetici più elevati. Pensa di avere due magneti, uno a 10 tesla e uno a 1 tesla. Il magnete da 10 tesla esercita un campo magnetico più forte. Un pezzo di materiale magnetico, posto equidistante da entrambi i magneti, sarebbe attratto dal più forte dei due campi magnetici. Quindi, quando due magneti di polarità simile si avvicinano l'uno all'altro, sembrano spingersi via o essere respinti quando in realtà stanno cercando un campo magnetico più alto. In altre parole, due magneti orientati a nord sembrano essere respinti perché in realtà sono attratti dal campo magnetico opposto, orientato a sud.