Jūs tikriausiai žinote, kad magnetai nelimpa prie nemetalinių (diamagnetinių) medžiagų, tokių kaip medis, plastikas, stiklas, medvilnė ir vilna, tačiau galbūt nežinote, kad magnetai nelimpa prie visų metalų. Tiesą sakant, dauguma metalų nėra magnetiniai.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Magnetai prilimpa prie metalų, kurie patys pasižymi stipriomis magnetinėmis savybėmis, pavyzdžiui, geležimi ir nikeliu. Metalai, kurių magnetinės savybės silpnos, yra aliuminis, žalvaris, varis ir švinas.
Kaip veikia magnetai
Magnetas yra metalo gabalas, galintis pritraukti kitus metalus. Pati Žemė yra didžiulis magnetas. Jis turi du galus, vadinamus poliais, šiaurės siekiančiu ir pietų siekiančiu ašimi, o jį supančia nematoma magnetizmo sritimi vadinama magnetiniu lauku.
Milijardai teigiamai įkrautų atomų gamina neigiamai įkrautus elektronus, kurie sukasi aplink atomo šerdį ir sukuria magnetinę jėgą, paversdami atomą į mažą magnetą. Daugumoje medžiagų atomai yra organizuoti taip, kad magnetinės jėgos nukreiptų atsitiktinėmis kryptimis. Tačiau kai kuriose medžiagose atomai yra organizuoti taip, kad dauguma magnetinių jėgų nukreiptų ta pačia kryptimi. Šios jėgos susilieja, o objektas veikia kaip magnetas. Vieno magneto šiaurinis polius pritraukia pietų ašigalį, tačiau atstumia kito magneto šiaurinį ašigalį - skirtingai nei poliai traukia ir, kaip ir ašigaliai. Metalas yra magnetas, jei jis atstumia žinomą magnetą.
Metalai, kurie pritraukia magnetus
Metalai, pritraukiantys magnetus, yra žinomi kaip feromagnetiniai metalai. Šie metalai susideda iš milijardų atskirų atomų, turinčių magnetinių savybių, tai reiškia, kad magnetai tvirtai prie jų prilimpa. Keletas pavyzdžių yra geležis, kobaltas, nikelis, plienas (nes tai daugiausia geležis), manganas, gadolinis ir lodestonas. Kai kurie metalai, pavyzdžiui, geležis, vadinami magnetiškai minkštais, nes tampa laikini magnetai, kai prie jų laikote magnetą, bet, nuimdami magnetą, prarandate dalį ar visą magnetizmą magnetas. Geležies ir retųjų žemių metalų, tokių kaip samariumas ir neodimas, lydiniai išlaiko didžiąją dalį savo magnetizmo kai jie nėra magnetiniame lauke, todėl jie vadinami magnetiškai sunkiais ir yra nuolatiniai magnetai.
Metalai, kurie netraukia magnetų
Natūraliose būsenose tokie metalai kaip aliuminis, žalvaris, varis, auksas, švinas ir sidabras netraukia magnetų, nes jie yra silpni metalai. Tačiau prie silpnų metalų galite pridėti tokių savybių kaip geležis ar plienas, kad jie būtų stipresni. Į metalą, pvz., Sidabrą, įpylus net nedidelį kiekį geležies, jis tampa magnetinis. Galite pagalvoti, kad tai padarytų nerūdijantį plieną magnetinį, nes jame yra geležies, magnetinio metalo, bet kai pridedant nikelio gamybos procese keičiama fizinė struktūra, sukuriama nemagnetinė nerūdijančio plieno forma, vadinama austenitiniu nerūdijančiu plienas.