磁石を強くするものは何ですか?

磁性は、磁石によって生成される力場の名前です。 それを通して、磁石は特定の金属を遠くから引き付け、明白な原因なしにそれらを近づけます。 また、磁石が相互に影響を与える手段でもあります。 すべての磁石には、「北」極と「南」極と呼ばれる2つの極があります。 磁極のように互いに引き付け合いますが、磁極とは異なり、互いに押しのけます。 多くの異なるものがあります 磁石の種類 さまざまなレベルの強度を備えています。 いくつかの磁石は、紙を冷蔵庫に保持するのにかろうじて強力です。 他のものは車を持ち上げるのに十分強いです。

磁性の歴史

磁石を強くするものを理解するには、磁性の科学の歴史の何かを理解する必要があります。 19世紀初頭、電気の存在と同様に、磁気の存在はよく知られていました。 これらは一般に、2つの完全に別個の現象として考えられていました。 しかし、1820年に、物理学者のハンスクリスチャンエルステッドは、電流が磁場を生成することを証明しました。 その後すぐに、1855年に、別の物理学者であるマイケルファラデーが、磁場の変化によって電流が発生する可能性があることを証明しました。 したがって、電気と磁気は同じ現象の一部であることが示されました。

原子と電荷

すべての物質は原子でできており、すべての原子は小さな電荷でできています。 各原子の中心には、正の電荷を持つ小さな高密度の物質の塊である原子核があります。 各原子核を囲んでいるのは、負に帯電した電子のわずかに大きな雲であり、原子核の電気的引力によって所定の位置に保持されています。

原子の磁場

電子は絶えず動いています。 それらは回転しているだけでなく、それらが含まれている原子の周りを移動しており、一部の電子はある原子から別の原子に移動することさえあります。 電流は単なる移動電荷であるため、各移動電子は小さな電流です。 したがって、エルステッドが示したように、各原子の各電子は独自の小さな磁場を生成します。

フィールドのキャンセル

国立高磁場研究所のクリステン・コインによれば、ほとんどの材料では、これらの小さな磁場は多くの異なる方向を向いているため、互いに打ち消し合っています。 北極は南極の隣にあることが多く、物体全体の正味の磁場はゼロに近いです。

磁化

一部の材料が外部磁場にさらされると、この画像は変化します。 外部磁場は、それらの小さな磁場のすべてを強制的に整列させます。 その北極はすべての小さな北極を同じ方向に押します:それから離れます。 それはすべての小さな磁南極をそれに向かって引っ張ります。 これにより、材料内の小さな磁場がそれらの効果を足し合わせます。 その結果、オブジェクト全体に強い正味の磁場が発生します。

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2つの要因

適用される外部磁場が強力であるほど、結果として生じる磁化は大きくなります。 これは、磁石がどれだけ強くなるかを決定する最初の要因です。 2つ目は、磁石の材質です。 材料が異なれば、強度の異なる磁石が生成されます。 透磁率が高いもの(磁場に対する反応性の測定値)は、最も強力な磁石になります。 このため、最も強力な磁石のいくつかを作るために純鉄が使用されています。

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