磁気と電気は、日常の世界で最も不思議な現象の2つです。 電気は、材料を通過する超微視的な荷電粒子の動きです。 家のワイヤーを通って移動するこの電荷の流れ、つまり「電流」は、最新のツールや電化製品に必要な電気エネルギーを提供します。 磁性は、磁石が他の磁石や特定の金属を遠くに動かすことを可能にする目に見えない力です。 一見非常に異なるもののように見えますが、磁気と電気は実際には非常に密接に関連しています。
電気は磁気を生み出す
1820年、デンマークの物理学者ハンスクリスチャンオルステッドは、電気の実験を行っているときに何か変わったことに気づきました。 彼は、ワイヤーに電流が流れると、近くに置かれたコンパスの針が動くことを発見しました。 それができるのは磁場だけでした。 Orstedは、電流が磁場を生成することを発見しました。
磁性が電気を生み出す
マイケル・ファラデーは、オーステッドの発見を聞いて、電流が磁場を作り出すことができれば、磁場は電流を生成できるはずだと信じていました。 1831年、彼のアイデアをテストするために設計された一連の実験を実行しているときに、ファラデーはワイヤーの近くを移動する磁石がそのワイヤーに電流を流す可能性があることを発見しました。
電磁誘導の原理
発電するために磁石を動かす必要すらありませんでした。 重要な要素は、ワイヤーの周りの磁場が変化している必要があるということでした。 この変化は、磁石が動くことによって、または磁石を静止させてコイルを動かすことによって、または電磁石の電力を増減することによって引き起こされる可能性があります。 変化する磁場が導体に電流を誘導するというこの原理は、電磁誘導の法則として知られるようになりました。
自然の電気が自然の磁石を作る
Orstedの発見は、磁石が他の物体を動かすことができる磁場を持っている理由を示しています。 すべての物質は原子で構成されています。 荷電電子は高密度の原子核を周回します。 電流は移動する電荷だけです。 つまり、自然界のすべての原子は小さな電流に囲まれています。つまり、Orstedが示したように、電流は磁場を生成するため、すべての原子は小さな磁場を持っています。 ほとんどの材料では、これらの小さな原子磁石はあらゆる方向を指し、互いの効果を打ち消します。 これが、ほとんどの材料が磁性を持たない理由です。 しかし、一部の材料では、これらの小さな磁石が並んで、強力な磁場を生成します。 これらの材料は磁石であり、ほとんどの場合、何らかの金属です。
接続
OrstedとFaradayが示したように、磁気と電気は非常に密接に関連しています。 それぞれがもう一方を作成できるようです。 自然の磁石でさえ、すべての小さな電流が正しい方法で流れるため、磁気を帯びています。 磁気と電気は同じ現象の2つの異なる側面であると言っても間違いではありません。