Magnētisms ir magnētu radītais spēka lauka nosaukums. Caur to magnēti no attāluma piesaista noteiktus metālus, liekot tiem tuvoties bez redzama iemesla. Tas ir arī līdzeklis, ar kuru magnēti ietekmē viens otru. Visiem magnētiem ir divi stabi, kurus sauc par “ziemeļu” un “dienvidu” stabiem. Tāpat kā magnētiskie stabi piesaista viens otru, savukārt atšķirībā no magnētiskajiem stabiem viens otru izstumj. Ir daudz dažādu veidu magnēti ar ļoti dažādiem spēka līmeņiem. Daži magnēti ir tik tikko pietiekami stipri, lai turētu papīru pie ledusskapja. Citi ir pietiekami spēcīgi, lai paceltu automašīnas.
Magnētisma vēsture
Lai saprastu, kas padara magnētus spēcīgus, jums ir jāsaprot kaut kas no magnētisma zinātnes vēstures. 19. gadsimta sākumā bija plaši pazīstama magnētisma esamība, tāpat kā elektrības esamība. Tās parasti tika uzskatītas par divām pilnīgi atsevišķām parādībām. Tomēr 1820. gadā fiziķis Hanss Kristians Oersteds pierādīja, ka elektriskās strāvas rada magnētiskos laukus. Drīz pēc tam, 1855. gadā, cits fiziķis Maikls Faradejs pierādīja, ka mainot magnētiskos laukus, var rasties elektriskās strāvas. Tādējādi tika parādīts, ka elektrība un magnētisms ir vienas un tās pašas parādības sastāvdaļa.
Atomi un elektriskā lādiņa
Visas vielas ir veidotas no atomiem, un visi atomi ir izgatavoti no sīkiem elektriskiem lādiņiem. Katra atoma centrā atrodas kodols - mazs blīvs vielas puduris ar pozitīvu elektrisko lādiņu. Katru kodolu ieskauj nedaudz lielāks negatīvi lādētu elektronu mākonis, kuru notur atoma kodola elektriskā pievilcība.
Atomu magnētiskie lauki
Elektroni pastāvīgi pārvietojas. Viņi griežas, kā arī pārvietojas ap atomiem, kuru sastāvā viņi ir, un daži elektroni pat pārvietojas no viena atoma uz otru. Katrs kustīgais elektrons ir niecīga elektriskā strāva, jo elektriskā strāva ir tikai kustīgs elektriskais lādiņš. Tāpēc, kā parādīja Oersteds, katrs atoma elektrons rada savu niecīgo magnētisko lauku.
Lauku anulēšana
Lielākajā daļā materiālu šie sīkie magnētiskie lauki norāda daudzos dažādos virzienos un tāpēc viens otru atceļ, norāda Kristena Koja no Nacionālās Augsta Magnētiskā Lauka Laboratorijas. Ziemeļu stabi ir blakus dienvidu poliem tik bieži, kā nav, un visa objekta neto magnētiskais lauks ir tuvu nullei.
Magnetizācija
Kad daži materiāli tiek pakļauti ārējam magnētiskajam laukam, šis attēls mainās. Ārējais magnētiskais lauks liek visiem šiem mazajiem magnētiskajiem laukiem ierindoties. Tās ziemeļu pols visus mazos ziemeļu stabus nospiež vienā virzienā: prom no tā. Tas velk visus mazos magnētiskos dienvidu polus uz sevi. Tas liek mazajiem magnētiskajiem laukiem materiāla iekšpusē pievienot to ietekmi. Rezultāts ir spēcīgs neto magnētiskais lauks objektā kopumā.
Divi faktori
Jo spēcīgāks tiek pielietots ārējais magnētiskais lauks, jo lielāka magnetizācija rodas. Šis ir pirmais no faktoriem, kas nosaka, cik spēcīgs kļūst magnēts. Otrais ir materiāla veids, no kura tiek izgatavots magnēts. Dažādi materiāli ražo dažāda stipruma magnētus. Tie, kuriem ir augsta magnētiskā caurlaidība (kas ir mērījums tam, cik reaģē uz magnētiskajiem laukiem), veido visspēcīgākos magnētus. Šī iemesla dēļ tīru dzelzi izmanto, lai izveidotu dažus spēcīgākos magnētus.
