Articoli che respingono i magneti

I magneti attirano molti oggetti metallici, come la limatura di ferro, ma possono anche respingersi a vicenda. Ciò che molte persone notano raramente, tuttavia, è che molti oggetti di uso quotidiano sono respinti debolmente da un campo magnetico. I motivi per cui i magneti attraggono alcuni oggetti e ne respingono altri derivano dalle differenze nella struttura molecolare e atomica.

Gli elettroni sono particelle subatomiche che si comportano come magneti in miniatura. Hanno una proprietà chiamata spin e possono essere spin up (+1/2) o spin down (-1/2). Due elettroni nello stesso orbitale hanno sempre spin opposti, quindi quando sono accoppiati, i loro campi magnetici si annullano. Nei metalli la situazione è più complicata, perché gli elettroni sono delocalizzati, o condivisi tra più atomi, ma in generale, materiali di questo tipo sono chiamati diamagnetici, nel senso che sono debolmente respinti da un magnetico campo.

La maggior parte dei materiali sono diamagnetici. Acqua, legno, persone, plastica, grafite e gesso sono tutti esempi di materiali diamagnetici. Mentre di solito pensiamo a questi materiali come non magnetici, in realtà respingono (e sono respinti da) un campo magnetico. Questa repulsione è estremamente debole, così debole che nella vita di tutti i giorni è trascurabile. Con un forte campo magnetico, tuttavia, questa repulsione è sufficiente per far levitare alcuni piccoli oggetti e oggetti. Uno scienziato dell'Università di Manchester è stato in grado di far levitare una rana e un pomodoro, entrambi oggetti diamagnetici, utilizzando un potente campo magnetico. Il suo lavoro gli è valso un premio Ig Nobel, un premio dedicato alla scienza stupida.

La maggior parte degli oggetti in casa respingono debolmente i magneti, ma a meno che il campo magnetico non sia molto forte, non noterai mai l'effetto. Per respingere davvero un magnete, hai bisogno di un altro magnete. Tutti i magneti hanno due poli, nord e sud. Come per le cariche elettriche, la regola è che cariche simili si respingono mentre cariche opposte si attraggono. Un polo sud magnetico è attratto da un polo nord magnetico, ma nord su nord o sud su sud si respingono. Puoi avere un'idea di come funziona se provi a tenere insieme due magneti: in un orientamento si respingono, mentre nell'altro si attraggono.

Un altro tipo di repulsione può verificarsi tra un magnete e una bobina di filo. La quantità di campo magnetico che passa attraverso una bobina di filo è chiamata flusso magnetico. Ogni volta che c'è un cambiamento nel flusso, induce una corrente il cui campo magnetico agisce in opposizione al cambiamento di flusso. Questa regola è chiamata legge di Lenz. Spostare una bobina di filo in un campo magnetico provoca repulsione tra la bobina di filo e il magnete. Questo perché il flusso attraverso la bobina sta aumentando, quindi viene indotta una corrente nella bobina. Dalla legge di Lenz sappiamo che la corrente indotta nella bobina crea un campo magnetico che si oppone all'aumento in flusso, creando così una repulsione tra la bobina di filo e il magnete da cui il campo emana.