Magnetizmas ir elektra yra du paslaptingesni kasdienio pasaulio reiškiniai. Elektra yra submikroskopinių įkrautų dalelių judėjimas per medžiagą. Šis krūvių srautas arba „srovė“, judantis namo laidais, suteikia elektros energijos, reikalingos šiuolaikiniams įrankiams ir prietaisams. Magnetizmas yra nematoma jėga, leidžianti magnetams per atstumą perkelti kitus magnetus ir tam tikrus metalus. Nors iš pažiūros labai skirtingi dalykai, magnetizmas ir elektra iš tikrųjų yra labai glaudžiai susiję.
Elektra kuria magnetizmą
1820 m. Danų fizikas Hansas Christianas Orstedas, atlikdamas eksperimentus su elektra, pastebėjo kažką neįprasto. Jis nustatė, kad kai viela tekėjo elektros srovė, netoliese esančio kompaso adata pajudės. Vienintelis dalykas, kuris tai galėjo padaryti, buvo magnetinis laukas. Orstedas atrado, kad elektros srovė sukuria magnetinį lauką.
Magnetizmas sukuria elektrą
Michaelas Faraday, išgirdęs apie Orstedo atradimą, manė, kad jei elektros srovės gali sukurti magnetinius laukus, tai magnetiniai laukai turėtų galėti generuoti elektros sroves. 1831 m., Atlikdamas eksperimentų seriją, skirtą jo idėjai patikrinti, Faradėjus atrado, kad šalia laido judantis magnetas gali priversti tame laide tekėti elektros srovę.
Elektromagnetinės indukcijos principas
Tam, kad generuotų jėgą, net nereikėjo, kad magnetas judėtų. Svarbus faktorius buvo tai, kad magnetinis laukas aplink laidą turėtų kisti. Šį pokytį gali sukelti judantis magnetas, arba laikant magnetą nejudant ir judinant ritę, arba didinant ir mažinant elektromagneto galią. Šis principas, kad besikeičiantis magnetinis laukas sukels elektros srovę laidininke, buvo žinomas kaip elektromagnetinės indukcijos dėsnis.
Natūrali elektra gamina natūralius magnetus
Orstedo atradimas rodo, kodėl magnetai turi magnetinius laukus, kurie gali judinti kitus objektus. Visa materija susideda iš atomų. Įkrauti elektronai skrieja aplink tankų atomo branduolį. Visa, kas yra srovė, yra judantis elektros krūvis. Tai reiškia, kad kiekvieną gamtos atomą supa maža elektros srovė, o tai reiškia, kad visi atomai turi mažą magnetinį lauką, nes, kaip parodė Orstedas, elektros srovės generuoja magnetinius laukus. Daugumoje medžiagų šie maži atominiai magnetai nukreipti į visas puses ir panaikina vienas kito poveikį. Štai kodėl dauguma medžiagų nėra magnetinės. Tačiau kai kuriose medžiagose šie maži magnetukai išsirikiuoja ir sukuria galingą magnetinį lauką. Šios medžiagos yra magnetai ir beveik visada yra kažkokie metalai.
Sujungimas
Kaip parodė Orstedas ir Faraday, magnetizmas ir elektra yra labai glaudžiai susiję. Atrodo, kad kiekvienas sugeba sukurti kitą. Net natūralūs magnetai yra magnetiniai, nes visos mažos elektros srovės eina per juos teisingu keliu. Nebūtų klaidinga sakyti, kad magnetizmas ir elektra yra du skirtingi to paties reiškinio aspektai.