מדוע אלקטרומגנט הוא מגנט זמני?

אלקטרומגנט הוא מכשיר מעשה ידי אדם שפועל כמעט בדיוק כמו מגנט טבעי. יש לו קטבים צפוןיים ודרומיים שמושכים ודוחים קטבים צפוןיים ודרומיים על גבי מגנטים טבעיים. זה יכול למשוך אליו סוגים מסוימים של מתכות. ההבדלים העיקריים בין אלקטרומגנט למגנט טבעי הם החומרים שכל אחד מהם עשוי והעובדה שמתי כוחו של אלקטרומגנט מנותק והוא מאבד את יכולותיו המגנטיות, על פי השדה המגנטי הגבוה הלאומי מַעבָּדָה.

כפי שגילה הפיזיקאי הדני האנס כריסטיאן אורסטד בתחילת המאה ה -19, שדות מגנטיים נגרמים מזרמים חשמליים. תוך כדי עבודתו במעבדתו גילה כי כל החוטים עם זרם הזורם דרכם מסוגלים להשפיע על מחטי המצפן כאילו היו מגנטים. זה נקרא אפקט אלקטרומגנטי, קובע מגנטים נדירים של MAGCRAFT.

האטומים המרכיבים מגנטים טבעיים (כמו כל האטומים) עשויים ממטענים חשמליים שליליים זעירים הנקראים אלקטרונים, ומקיפים מטענים חשמליים חיוביים זעירים הנקראים פרוטונים. האלקטרונים מסתובבים ונעים סביב האטומים שלהם, וזה הופך אותם לזרמים קטנים. לכן האלקטרונים של כל האטומים מייצרים שדות מגנטיים זעירים.

על פי המעבדה הלאומית לשדה מגנטי גבוה, ברוב החומרים שדות מגנטיים אלה מכוונים לכל אחד מהם כיוון, כך שכל השדות המגנטיים הזעירים האלה בדרך כלל לא מסתכמים בשום דבר מכיוון שהם פועלים זה נגד זה יותר מדי. בחומרים מסוימים השדות יכולים להתיישר ולפעול זה עם זה, מה שמעניק לאובייקט שדה מגנטי חזק. חפצים כאלה נקראים מגנטים. מגנטים קבועים עשויים תמיד מחומרים כמו מגנטיט, ברזל, ניקל או ניאודימיום.

אלקטרומגנט מורכב מסליל חוט, סוללה וגוש ברזל. נחושת, חומר שאינו מגנטי, מתפתלת סביב הברזל, המכונה "הליבה". בעוד שניתן להכין ברזל למגנט קבוע, ליבת הברזל של אלקטרומגנט אינה מגנט. כל החומרים מהם עשוי אלקטרומגנט אינם מגנטיים.

כאשר הסוללה מחוברת לסליל, הזרם מתחיל לזרום דרכו. כפי שגילה אורסטד, זה גורם לחוט שממנו עשוי הסליל ליצור שדה מגנטי. מכיוון שהתיל מפותל היטב, השדות המגנטיים האלה נערמים. מכיוון שלברזל יש חדירות מגנטית גבוהה, הוא מחזק את השדה שנוצר על ידי החוט. עם זאת, ברגע שהכוח מהסוללה נעצר, הזרם נעצר, ומשמעות הדבר היא שהשדה המגנטי נעלם. זו הסיבה שאלקטרומגנטים הם מגנטים זמניים, מסביר המעבדה הלאומית לשדה מגנטי גבוה.