Ne bet kokia medžiaga gali būti magnetinė. Iš tikrųjų iš visų žinomų elementų tik nedaugelis turi magnetinį pajėgumą ir skiriasi pagal laipsnį. Stipriausi magnetai yra elektromagnetai, kurie patrauklią jėgą įgyja tik tada, kai pro juos praeina srovė. Srovė yra elektronų judėjimas, o elektronai daro medžiagą magnetine. Yra kompozicinių medžiagų, kurios yra magnetinės, paprastai vadinamos juodosiomis medžiagomis, nors jos nėra tokios stiprios kaip elektromagnetai.
Kaip vyksta magnetizmas
Paprasčiau tariant, magnetizmas yra susijęs su elektronais. Elektronai yra mažesni už mikroskopines daleles, kurios sukasi aplink atomo branduolį. Kiekvienas elektronas elgiasi kaip savo mažytis magnetas su šiaurės ir pietų ašigaliu. Kai atomo elektronai yra išrikiuoti ta pačia kryptimi, visi nukreipti į šiaurę arba visi į pietus, atomas tampa magnetinis. Kadangi elektronai sukasi arba sukasi aplink atomo branduolį, atomas taip pat gali turėti magnetinį laukas, kai dėl elektronų sukimosi ašigaliai nėra išlyginti, o tai daro atomą panašų į aną elektromagnetas.
Nėra natūraliai magnetinių medžiagų
Natūraliai magnetinių statinių elementų nėra. Yra medžiagų, kurias labiau traukia magnetiniai laukai. Medžiagos, kurias labiausiai traukia magnetinis laukas, yra geležis ir plienas. Tačiau yra retų žmogaus sukurtų medžiagų mišinių, kurie gali tapti elektromagnetiniai veikiami stipraus magnetinio lauko ir ilgą laiką laikantys elektromagnetinį krūvį laikas. Dėl jų gebėjimo ilgą laiką išlaikyti magnetinį lauką jie laikomi nuolatiniais magnetais. Dvi stipriausios nuolatinės magnetinės medžiagos yra geležies-neodimio-boro ir aliuminio-nikelio-kobalto.
Kaip matuojama magnetinė jėga
Magnetikos lauką sunku tiksliai paaiškinti, nes yra daugybė dalykų, kurių mokslas vis dar nesupranta apie magnetinius laukus. Paprasčiau tariant, stiprūs magnetiniai laukai matuojami tesloje, o dažnesni ir daug silpnesni magnetiniai laukai, randami tokiuose dalykuose kaip stereo garsiakalbiai, matuojami gausais. Vienai teslai pagaminti reikia 10 000 gausų.
Paprastesnis būdas tai apibūdinti yra galvoti apie gravitacinę trauką. Žemės gravitacija laikoma apie 1 tesla arba apie 10 000 gausų. Galite galvoti apie magnetinę magneto jėgą kaip svorį arba jėgos kiekį, kurį veikia gravitacinė trauka. Reikėtų 50 plunksnų, kad lygi 1 gausa jėgos, išmatuotos kaip svoris, arba šiuo atveju - magnetine trauka. Svoris ir magnetinė jėga nėra tiesiogiai sulyginami, tačiau jie yra kaip pavyzdys, leidžiantis suvokti gausos magnetinę trauką ar jėgą.
Kodėl Žemė yra magnetinė
Mokslininkai žino, kad žemė turi magnetinių savybių, nes laisvai plūduriuojantis plieno ar geležies gabalas visada bus nukreiptas į magnetinę šiaurę. Štai kur visos ilgumos linijos susilieja Šiaurės ašigalyje. Nors daugumai skysčių magnetinė jėga negali būti taikoma, ji gali būti padaryta ant žemės šerdies, kurią sudaro išlydyta geležis. Ir tai sugrąžina mus prie elektronų sukimosi. Žemei sukantis ant savo ašies, sukasi jos išlydytos geležies šerdis ir visi elektra įkrauti elektronai, kurie sukuria magnetinį lauką. Saulė taip pat sukasi ant savo ašies, o jos medžiaga kaip plazma (panaši į skysčio konsistenciją) sukuria jos magnetinį lauką.
Priešingybės traukia
Kaip magnetiniai poliai atstumia vienas kitą, o priešingi magnetiniai poliai traukia. Magnetai natūraliai traukiami į aukštesnius magnetinius laukus. Pagalvokite, kad turite du magnetus, po 10 teslos ir vieną prie 1 teslos. 10 teslų magnetas daro stipresnį magnetinį lauką. Magnetinės medžiagos gabalas, esantis vienodu atstumu nuo abiejų magnetų, pritrauktų stipresnį iš dviejų magnetinių laukų. Taigi, kai du panašaus poliškumo magnetai artėja vienas prie kito, atrodo, kad jie atstumia arba būna atstumti, kai iš tikrųjų siekia didesnio magnetinio lauko. Kitaip tariant, atrodo, kad du į šiaurę nukreipti magnetai yra atstumti, nes juos iš tikrųjų traukia priešingas, į pietus orientuotas magnetinis laukas.