Magnetizmas yra magnetų sukurto jėgos lauko pavadinimas. Per jį magnetai iš tolo pritraukia tam tikrus metalus, priversdami juos judėti arčiau be jokių akivaizdžių priežasčių. Tai taip pat yra būdas, kuriuo magnetai veikia vienas kitą. Visi magnetai turi du polius, vadinamus „šiaurės“ ir „pietų“ ašimis. Kaip magnetiniai poliai traukia vienas kitą, tuo tarpu magnetiniai poliai atstumia vienas kitą. Yra daugybė skirtingų rūšių magnetai su labai įvairiais stiprumo lygiais. Kai kurie magnetai yra vos pakankamai stiprūs, kad popierių galėtų laikyti šaldytuve. Kiti yra pakankamai stiprūs, kad galėtų pakelti automobilius.
Magnetizmo istorija
Norėdami suprasti, kas daro magnetus stiprius, turite suprasti ką nors iš magnetizmo mokslo istorijos. XIX amžiaus pradžioje buvo žinoma apie magnetizmo egzistavimą, kaip ir apie elektrą. Paprastai tai buvo laikoma dviem visiškai atskirais reiškiniais. Tačiau 1820 m. Fizikas Hansas Christianas Oerstedas įrodė, kad elektros srovės sukuria magnetinius laukus. Netrukus, 1855 m., Kitas fizikas Michaelas Faraday įrodė, kad keičiantis magnetiniams laukams gali atsirasti elektros srovės. Taigi buvo įrodyta, kad elektra ir magnetizmas yra to paties reiškinio dalis.
Atomai ir elektros krūvis
Visa medžiaga yra pagaminta iš atomų, o visi atomai - iš mažų elektrinių krūvių. Kiekvieno atomo centre yra branduolys, nedidelis tankus medžiagos kaupinys, turintis teigiamą elektrinį krūvį. Kiekvieną branduolį supa šiek tiek didesnis neigiamai įkrautų elektronų debesis, kurį laiko atominė branduolio elektrinė trauka.
Magnetiniai atomų laukai
Elektronai nuolat juda. Jie sukasi, taip pat juda aplink atomus, kurių dalis jie yra, o kai kurie elektronai netgi juda iš vieno atomo į kitą. Kiekvienas judantis elektronas yra mažytė elektros srovė, nes elektros srovė yra tik judantis elektros krūvis. Todėl, kaip parodė Oerstedas, kiekvienas atomo elektronas sukuria savo mažą magnetinį lauką.
Laukų anuliavimas
Pasak daugelio medžiagų, šie maži magnetiniai laukai nukreipti daugeliu skirtingų krypčių ir todėl vienas kitą panaikina, teigia Kristen Coyne iš Nacionalinės didelio magnetinio lauko laboratorijos. Šiaurės ašigaliai yra šalia pietų polių taip dažnai, kaip ne, o viso objekto grynasis magnetinis laukas yra artimas nuliui.
Magnetinimas
Kai kurios medžiagos yra veikiamos išorinio magnetinio lauko, ši nuotrauka pasikeičia. Išorinis magnetinis laukas priverčia visus tuos mažus magnetinius laukus išsirikiuoti. Jos šiaurės ašigalis nustumia visus mažus šiaurės ašigalius ta pačia kryptimi: nuo jo. Jis traukia visus mažus magnetinius pietinius polius į save. Tai priverčia mažus medžiagos viduje esančius magnetinius laukus sujungti jų poveikį. Rezultatas yra stiprus viso objekto grynasis magnetinis laukas.
Du veiksniai
Kuo galingesnis taikomas išorinis magnetinis laukas, tuo didesnis įmagnetinimas atsiranda. Tai yra pirmasis iš veiksnių, lemiančių, koks stiprus magnetas tampa. Antrasis yra medžiagos, iš kurios pagamintas magnetas, tipas. Skirtingos medžiagos gamina skirtingo stiprumo magnetus. Tie, kurių magnetinis pralaidumas yra didelis (tai yra matavimas, kaip jie reaguoja į magnetinius laukus), sukuria stipriausius magnetus. Dėl šios priežasties gryna geležis naudojama tam, kad būtų pagaminti vieni stipriausių magnetų.