磁石は、鉄のやすりくずなど、多くの金属アイテムを引き付けますが、互いに反発することもあります。 しかし、多くの人がめったに気付かないのは、多くの日用品が磁場によって弱くはじかれているということです。 磁石がいくつかのアイテムを引き付け、他のアイテムをはじく理由は、分子構造と原子構造の違いに起因します。
スピン
電子は、ミニチュア磁石のように振る舞う亜原子粒子です。 それらにはスピンと呼ばれるプロパティがあり、スピンアップ（+1/2）またはスピンダウン（-1/2）のいずれかになります。 同じ軌道にある2つの電子は常に反対のスピンを持っているので、それらが対になると、それらの磁場は相殺されます。 金属では、電子が非局在化するか、複数の原子間で共有されるため、状況はより複雑になります。 しかし、一般的に、この種の材料は反磁性と呼ばれ、磁気によって弱く反発されることを意味します フィールド。
一般的な反磁性材料
ほとんどの材料は反磁性です。 水、木、人、プラスチック、グラファイト、石膏はすべて反磁性材料の例です。 私たちは通常、これらの材料を非磁性と考えていますが、実際には磁場をはじきます（そして反発します）。 この反発は非常に弱いので、日常生活ではごくわずかです。 しかし、強い磁場では、この反発はいくつかの小さなアイテムやオブジェクトを浮揚させるのに十分です。 マンチェスター大学のある科学者は、強力な磁場を使用して、カエルとトマト（両方とも反磁性体）を浮揚させることができました。 彼の作品は、愚かな科学に捧げられた賞であるイグノーベル賞を受賞しました。
その他の磁石
あなたの家の周りのほとんどのアイテムは磁石を弱くはじきますが、磁場が非常に強くない限り、あなたはその効果に気付くことは決してありません。 本当に磁石をはじくには、別の磁石が必要です。 すべての磁石には、北と南の2つの極があります。 電荷と同じように、反対の電荷が引き付けられる間、同様の電荷は反発するという規則があります。 磁南極は磁北極に引き付けられますが、北の北または南の南は互いに反発します。 2つの磁石を一緒に保持しようとすると、これがどのように機能するかを感じることができます。一方の方向では互いに反発し、もう一方の方向では引き付けます。
レンツの法則
別の種類の反発は、磁石とワイヤーのコイルの間で発生する可能性があります。 ワイヤーコイルを通過する磁場の量は磁束と呼ばれます。 磁束に変化があるときはいつでも、それは磁場が磁束の変化に対抗して作用する電流を誘導します。 この規則はレンツの法則と呼ばれます。 ワイヤーのコイルを磁場に移動すると、ワイヤーのコイルと磁石の間に反発が生じます。 これは、コイルを通る磁束が増加しているため、コイルに電流が誘導されるためです。 レンツの法則から、コイルに誘導された電流が増加に対抗する磁場を生成することがわかります 磁束で、それによってワイヤーのコイルと磁場がそこから来る磁石の間に反発を作成します 発散します。