Ne tikai jebkurš materiāls var būt magnētisks. Faktiski no visiem zināmajiem elementiem tikai nedaudziem piemīt magnētiskā spēja, un tie atšķiras atkarībā no pakāpes. Spēcīgākie magnēti ir elektromagnēti, kas pievilcīgo spēku iegūst tikai tad, kad strāva iet caur tiem. Pašreizējā ir elektronu kustība, un elektroni padara materiālus magnētiskus. Ir kompozītmateriāli, kas ir magnētiski, kurus parasti dēvē par dzelzs materiāliem, lai gan tie nav tik spēcīgi kā elektromagnēti.
Kā notiek magnētisms
Vienkārši sakot, magnētisms ir saistīts tikai ar elektroniem. Elektroni ir mazāki par mikroskopiskām daļiņām, kas griežas ap atoma kodolu. Katrs elektrons izturas kā savs niecīgais magnēts ar ziemeļu un dienvidu polu. Kad atoma elektroni ir sakārtoti vienā virzienā, vai nu visi ir vērsti uz ziemeļiem, vai visi - uz dienvidiem, atoms kļūst magnētisks. Tā kā elektroni rotē vai griežas ap atoma kodolu, atomam var būt arī magnētisks lauks, kad polu ne visi atrodas vienā līnijā elektronu griešanās dēļ, kas atomu padara līdzīgu elektromagnēts.
Nav dabiski magnētisku materiālu
Nav tādu statisku elementu, kas būtu dabiski magnētiski. Ir materiāli, kurus spēcīgāk piesaista magnētiskie lauki. Materiāli, kurus visvairāk piesaista magnētiskais lauks, ir dzelzs un tērauds. Tomēr ir reti cilvēku radīti materiālu maisījumi, kas veicina elektromagnētisko iedarbību tiek pakļauts spēcīgam magnētiskajam laukam un ilgstoši tur elektromagnētisko lādiņu laiks. Sakarā ar to spēju ilgstoši noturēt magnētisko lauku, tos uzskata par pastāvīgiem magnētiem. Divi spēcīgākie pastāvīgi magnētiskie materiāli ir dzelzs-neodīma-bors un alumīnija-niķeļa-kobalts.
Kā tiek mērīta magnētiskā izturība
Magnētisko lauku ir grūti precīzi izskaidrot, jo zinātne joprojām daudz ko nesaprot par magnētiskajiem laukiem. Vienkārši sakot, spēcīgus magnētiskos laukus mēra teslā, un biežāk sastopamos un daudz vājākos magnētiskos laukus, kas atrodami tādās lietās kā stereo skaļruņi, mēra gausos. Lai pagatavotu vienu teslu, nepieciešami 10 000 gausu.
Vieglāks veids, kā to aprakstīt, ir domāt par gravitācijas pievilcību. Zemes gravitācija tiek uzskatīta par aptuveni 1 teslu vai apmēram 10 000 gausu. Jūs varat domāt par gausa magnētisko spēku kā svaru vai spēka daudzumu, ko iedarbina gravitācijas pievilcība. Būtu nepieciešamas 50 spalvas, lai vienāda ar 1 gausa spēku, kas izteikts kā svars vai šajā gadījumā magnētiskā pievilcība. Svars un magnētiskais spēks nav tieši pielīdzināmi, bet tiek piedāvāti kā piemērs, lai sajustu gausa magnētisko vilkmi vai spēku.
Kāpēc Zeme ir magnētiska
Zinātnieki zina, ka zemei ir magnētiskās īpašības, jo brīvi peldošs tērauda vai dzelzs gabals vienmēr norāda uz magnētisko ziemeļu pusi. Tur visas garuma līnijas saplūst pie Ziemeļpola. Lai gan magnētisko spēku nevar iedarboties uz lielāko daļu šķidrumu, to var iedarboties uz zemes kodolu, kas sastāv no kausēta dzelzs. Un tas mūs atgriež pie elektronu griešanās. Kad zeme griežas pa savu asi, tā darbojas tā izkausētā dzelzs serde un visi elektriski uzlādētie elektroni, kas rada magnētisko lauku. Arī saule griežas pa savu asi, un tā materiāls kā plazma (līdzīgs šķidruma konsistencei) rada tās magnētisko lauku.
Pretpoli pievelkas
Tāpat kā magnētiskie stabi viens otru atgrūž, savukārt pretējie magnētiskie stabi piesaista. Magnētus dabiski piesaista augstāki magnētiskie lauki. Iedomājieties, ka jums ir divi magnēti, viens pie 10 teslas un viens pie 1 teslas. 10 teslas magnēts rada spēcīgāku magnētisko lauku. Magnētiskā materiāla gabals, kas atrodas vienādā attālumā no abiem magnētiem, tiktu piesaistīts spēcīgākajam no diviem magnētiskajiem laukiem. Tātad, kad divi līdzīgas polaritātes magnēti tuvojas viens otram, tie, šķiet, izstumjas vai tiek atbaidīti, lai gan patiesībā viņi meklē augstāku magnētisko lauku. Citiem vārdiem sakot, šķiet, ka divi uz ziemeļiem orientēti magnēti tiek atbaidīti, jo tos faktiski piesaista pretējs, uz dienvidiem vērsts magnētiskais lauks.
