מה מכין מגנט מתכת?

נראה שמתכות מסוימות מושכות מתכות אחרות בצורה חזקה יותר. כוח זה נקרא מַגנֶטִיוּת.

עוד לפני גילוי החשמל המציאו מדענים מְחוּגָה, רצועות זעירות של מגנטים המופיעים באופן טבעי המסתובבים ליישור קו עם השדה המגנטי של כדור הארץ. מכיוון שהשדה נע מדרום לצפון, מחט המצפן תמיד מפנה לקוטב המגנטי הצפוני.

כיום, אנשים יכולים גם לייצר מגנטים המוניים וגם להבין כיצד הם עובדים. קיימים סוגים שונים של מגנטים, ורשימת המתכות המגנטיות ארוכה ממה שאפשר לחשוב.

כאשר שתי מתכות נמשכות זו לזו על פני החלל, אחת או שתיהן ככל הנראה מגנטיות.

יתכן שאתה מכיר ביותר מגנטים קבועים, שהם מגנטים חזקים יותר מכיוון שיש בהם ברזל. סוג זה של מגנטיות נקרא פרומגנטיות. השדה המגנטי של כדור הארץ נגרם על ידי תנועות ליבת הניקל-ברזל המותך של כדור הארץ וניתן לראותו כשהוא טעון זעיר חלקיקים מהשמש מתנגשים באטמוספירה של כדור הארץ קרוב לקטבים המגנטיים של הפלנטה שלנו, וגורמים להם לפלוט אור כמו שהם עושים כך.

בסמוך לקוטב המגנטי הצפוני אנו קוראים לתאורת השדה המגנטי הזוהר הצפוני, או אורורה בוריאליס.

באטומים המרכיבים את המולקולות של כל החומר יש גרעין של נויטרונים ופרוטונים.

במסלול סביב כל הגרעינים הם אלקטרונים הנושאים מטען שלילי. צורת מסלוליהם מעניקה לאטומים כיוון כיוון, ותנועת המסלול גורמת לשדה מגנטי חלש מאוד סביב האטום. שדות מגנטיים יכולים להיגרם בכל עת שזרם חשמלי פעיל, אך הם החזקים ביותר כאשר הזרם החשמלי עובר במסלול מעגלי או ספירלי.

אלקטרומגנטים משתמשים במאפיין זה, כך שניתן להפעיל ולכבות את המגנטיות שלהם עם הפעלת וכיבוי של הזרם החשמלי.

למתכות מסוימות יש מבנה המאפשר לאלקטרונים שלהן להתיישר ביתר קלות וליצור שדה מגנטי.

ברזל, ניקל, קובלט ו גדוליניום הם הכי קלים למגנט. מתכות כמו אלומיניום ונחושת שייכות טכנית לכל רשימת חומרים מגנטיים, אך השדות המגנטיים שהם מייצרים חלשים מאוד. ניתן גם למגנט בקלות תחמוצות וסגסוגות שיש בהן ברזל, כגון חלודה ופלדה. ככל שיותר אלקטרונים במתכת שניתן לעמוד בשורה, כך השדה המגנטי שהם מייצרים חזק יותר.

מגנטיט הוא תחמוצת ברזל שמתגלה לעתים קרובות בטבע עם שדה מגנטי חזק. דוגמאות כאלה של מגנטיט נקראות אבני חן. תיאוריות מודרניות מצביעות על כך שהמגנטיט של אבני הכניסה הוצב באמצעות ברק. למגנטיט יכול להיות בקלות שדה מגנטי חזק מכיוון שהמבנה הגבישי שלו מאפשר לקבוצות גדולות של מולקולות (הנקראות תחומים) לכולן כיוון או כיוון קוטבי זהה.

מינרלים אחרים יכולים להיות בעלי מגנטיות חלשה באופן טבעי בגלל חשיפתם לשדה המגנטי של כדור הארץ. לימוד סלעים מתעלות האוקיאנוס מאפשר לנו לראות כיצד השדה המגנטי של כדור הארץ התהפך (הקוטב המגנטי הצפוני והדרומי הופך) לאורך אלפי השנים.

כל מה שאתה צריך כדי ליצור מגנט משלך הוא לעטוף הרבה סלילי חיווט נחושת סביב מוט פלדה או מסמר. ואז עם סוללה קטנה, העבירו זרם דרך החיווט, והמתכת תהפוך למגנטית (ראו אֶמְצָעִי להוראות). על המוט או המסמר לשמור על חלק מהמגנטיות שלו גם לאחר כיבוי הזרם החשמלי והוצאת החיווט.

•  היזהר שלא לגעת במתכת החשופה של הציפורן או בחיווט כאשר הזרם החשמלי פועל. אם החיווט מבודד, אתה יכול לגעת בו בזמן שהזרם פעיל, אך ייתכן שתרצה לחבר נגד למעגל שלך, אחרת המתכת יכולה להפוך במהירות חמה מדי למגע.