Magnetizmas yra natūrali jėga, leidžianti magnetams sąveikauti su kitais magnetais ir tam tikrais metalais per atstumą. Kiekvienas magnetas turi du polius, pavadintus „šiaurės“ ir „pietų“ ašimis. Lyg magnetiniai poliai atstumia vienas kitą ir skirtingi poliai traukia vienas kitą arčiau. Visi magnetai pritraukia prie jų tam tikrus metalus. Yra du rūšių magnetai. Yra natūraliai atsirandančių magnetų ir magnetai iš elektrinės dalys, vadinamos „elektromagnetais“.
Ryšys tarp elektros ir magnetizmo
Nors elektra ir magnetizmas, atrodo, yra dvi atskiros jėgos, iš tikrųjų yra glaudžiai susiję. XIX amžiuje atrastas fiziko Michaelo Faraday, elektromagnetinės indukcijos dėsnis rodo, kad judantys elektriniai krūviai sukuria magnetinius laukus. Tai yra natūraliai atsirandančių magnetų ir žmogaus sukurtų elektromagnetų egzistavimo pagrindas, teigia Kristen Coyne iš Nacionalinės didelio magnetinio lauko laboratorijos.
Natūralūs magnetai
Naudojant natūraliai atsirandančius magnetus, magneto medžiagoje susidaro judančių elektrinių krūvių, sukuriančių magnetinį lauką, srovė. Atomai, mažos dalelės, sudarančios visus fizinius objektus, susideda iš įkrautų elektronų, skriejančių aplink branduolio daleles. Kadangi elektronai nuolat juda aplink branduolį, jie nuolat kuria magnetinius laukus.
Kodėl natūralūs magnetai turi magnetinius laukus
Daugumoje medžiagų šių mažų atominių magnetų šiaurės ir pietų poliai nukreipti į abi puses. Dėl to kiekvieno poveikis panaikina vienas kitą, o medžiaga lieka nemagnetinė. Kai kuriose medžiagose, daugiausia metaluose, šie maži magnetukai išsirikiuoja ir visą objektą paverčia magnetiniu.
Elektromagnetinės dalys
Elektromagnetas yra įtaisas, sudarytas iš trijų paprastų dalių. Vielos ritė suvyniota aplink metalo šerdį, paprastai geležį. Baterija ar kitas maitinimo šaltinis yra prijungtas prie vielos ritės. Viela paprastai yra labai plona ir izoliuota emaliu, kad būtų toliau mažinamas dydis.
Kaip veikia elektromagnetai
Kai ritė yra įtempta, per ją pradeda tekėti elektros srovė. Dėl to aplink laidą susidaro magnetinis laukas. Ritės forma priverčia srovės magnetinį lauką į specialią konfigūraciją. Visi kiekvienos ritės kilpos laukai sutampa taip, kad poveikis būtų natūralaus strypo magneto. Vienas ritės galas yra šiaurės ašis, o kitas galas - pietinis ašigalis. Geležies šerdis sustiprina vielos lauką, todėl elektromagnetas tampa stipresnis.
Palyginimui
Daugeliu atžvilgių natūralus magnetas ir elektromagnetas yra tas pats. Abu objektai sukuria didelius magnetinius laukus iš elektros srovių. Abu turi šiaurės ir pietų polius. Tačiau elektromagnetas gali pakeisti savo stiprumą (keisdamas jo srovę), o natūralus magnetas negali. Elektromagnetas gali perjungti savo polius (pakeisdamas įtampą), o natūralus magnetas - ne. Natūralaus magneto lauką sukuria daug mikroskopinių srovių. Elektromagneto lauką sukuria viena didelio masto srovė.
