როგორ არის დაკავშირებული მაგნიტები და ელექტროენერგია?

მაგნეტიზმი და ელექტროენერგია ყოველდღიური სამყაროს ორი უფრო იდუმალი მოვლენაა. ელექტროენერგია არის ქვემიკროსკოპული დამუხტული ნაწილაკების გადაადგილება მასალის მეშვეობით. მუხტის ეს დინება, ანუ "მიმდინარე", რომელიც სახლის სადენებში გადადის, უზრუნველყოფს ელექტროენერგიის საჭიროებას თანამედროვე ხელსაწყოებისა და ხელსაწყოებისათვის. მაგნეტიზმი არის უხილავი ძალა, რომელიც საშუალებას აძლევს მაგნიტებს სხვა მაგნიტებისა და გარკვეული მეტალების გადაადგილება მანძილზე. მიუხედავად იმისა, რომ ერთი შეხედვით ძალიან განსხვავებული რამეა, მაგნეტიზმი და ელექტროენერგია სინამდვილეში ძალიან მჭიდრო კავშირშია.

1820 წელს დანიელმა ფიზიკოსმა ჰანს კრისტიან ორსტემ ელექტროენერგიის ექსპერიმენტების ჩატარებისას რაღაც უჩვეულო შენიშნა. მან დაადგინა, რომ როდესაც ელექტროენერგია მიედინებოდა მავთულში, იქვე განთავსებული კომპასის ნემსი გადაადგილდებოდა. ერთადერთი, რისი გაკეთებაც შეეძლო, იყო მაგნიტური ველი. ორსტედმა აღმოაჩინა, რომ ელექტროენერგია წარმოქმნის მაგნიტურ ველს.

მაიკლ ფარადეი, ორსტეტის აღმოჩენის შესახებ, მიიჩნევდა, რომ თუ ელექტროენერგიას შეეძლო შექმნას მაგნიტური ველები, მაგნიტურ ველებს უნდა შეეძლოთ ელექტროენერგიის წარმოქმნა. 1831 წელს, მთელი რიგი ექსპერიმენტების ჩატარებისას, რომლის მიზანიც იყო მისი იდეის შესამოწმებლად, ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ მაგნიტს, რომელიც მავთულხლართან მოძრაობს, ამ მავთულში შეიძლება ელექტროენერგიის მიედინება.

მაგნიტისთვის არც კი იყო საჭირო ენერგიის გამომუშავება. მნიშვნელოვანი ფაქტორი იყო ის, რომ მავთულის გარშემო მაგნიტური ველი უნდა შეიცვალოს. ეს ცვლილება შეიძლება გამოწვეული იყოს მოძრავი მაგნიტით, მაგნიტის გაჩერებით და კოჭის გადაადგილებით, ან ელექტრომაგნიტის სიმძლავრის გაზრდით და შემცირებით. ეს პრინციპი, რომ ცვალებადი მაგნიტური ველი იწვევს ელექტროენერგიას გამტარში, ცნობილი გახდა, როგორც ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი.

ორსტტის აღმოჩენამ აჩვენა, თუ რატომ აქვთ მაგნიტებს მაგნიტური ველები, რომლებსაც შეუძლიათ სხვა ობიექტების გადაადგილება. ყველა მატერია შედგება ატომებისაგან. დამუხტული ელექტრონები მკვრივი ატომური ბირთვის გარშემო მოძრაობენ. ყველაფერი რაც არის მიმდინარე არის მოძრავი ელექტრული მუხტი. ეს ნიშნავს, რომ ბუნების ყველა ატომი გარშემორტყმულია პატარა ელექტრული დენით, რაც ნიშნავს, რომ ყველა ატომს აქვს პატარა მაგნიტური ველი, რადგან, როგორც Orsted- მა აჩვენა, ელექტროენერგიები წარმოქმნიან მაგნიტურ ველებს. უმეტეს მასალებში, ეს პატარა ატომური მაგნიტები მიმართულია ყველა მიმართულებით და აუქმებს ერთმანეთის ეფექტებს. ამიტომ მასალების უმეტესობა არ არის მაგნიტური. ზოგიერთ მასალაში ეს პატარა მაგნიტები ერთმანეთზე იქმნება და ქმნის ძლიერ მაგნიტურ ველს. ეს მასალები მაგნიტია და თითქმის ყოველთვის არის ლითონის.

როგორც ორსტემ და ფარადეიმ აჩვენეს, მაგნეტიზმი და ელექტროენერგია ერთმანეთთან ძალიან მჭიდრო კავშირშია. როგორც ჩანს, თითოეულს მეორის შექმნა შეუძლია. ბუნებრივი მაგნიტებიც კი მაგნიტურია, რადგან ყველა პატარა ელექტროენერგია მათ სწორად გადის. არასწორი იქნება თუ ვიტყვით, რომ მაგნეტიზმი და ელექტროობა ერთი და იგივე ფენომენის ორი განსხვავებული ასპექტია.