Preces, kas atbaida magnētus

Magnēti piesaista daudzus metāla priekšmetus, piemēram, dzelzs vīles, taču tie var arī viens otru atgrūst. Tomēr daudzi cilvēki reti pamana to, ka daudzus ikdienas priekšmetus vāji atbaida magnētiskais lauks. Iemesli, kāpēc magnēti piesaista dažus priekšmetus un atgrūž citus, izriet no molekulārās un atomu struktūras atšķirībām.

Elektroni ir subatomiskās daļiņas, kas izturas kā miniatūri magnēti. Viņiem ir īpašība, ko sauc par griešanos, un tie var būt vai nu griešanās augšup (+1/2), vai griešanās uz leju (-1/2). Diviem elektroniem vienā orbītā vienmēr ir vērsti pretēji griezieni, tāpēc, kad tie ir sapāroti, to magnētiskie lauki izdziest. Metālos situācija ir sarežģītāka, jo elektroni ir pārvietoti vai sadalīti starp vairākiem atomiem, bet kopumā šāda veida materiālus sauc par diamagnētiskiem, kas nozīmē, ka magnēts tos vāji atgrūž laukā.

Lielākā daļa materiālu ir diamagnētiski. Ūdens, koks, cilvēki, plastmasa, grafīts un ģipsis ir diamagnētisko materiālu piemēri. Lai gan mēs parasti domājam par šiem materiāliem kā nemagnētiskiem, tie faktiski atbaida (un tos atgrūž) magnētisko lauku. Šī atgrūšana ir ārkārtīgi vāja, tik vāja, ka ikdienas dzīvē tā ir nenozīmīga. Tomēr ar spēcīgu magnētisko lauku šī atgrūšana ir pietiekama, lai levitētu dažus sīkus priekšmetus un priekšmetus. Viens zinātnieks Mančestras universitātē spēja levitēt vardi un tomātu - abus diamagnetiskos objektus -, izmantojot spēcīgu magnētisko lauku. Viņa darbs ieguva Ig Nobela balvu, balvu, kas veltīta dumjš zinātnei.

Lielākā daļa priekšmetu ap jūsu mājām vāji atgrūž magnētus, taču, ja vien magnētiskais lauks nav ļoti spēcīgs, to nekad nepamanīsit. Lai patiešām atvairītu magnētu, jums ir nepieciešams cits magnēts. Visiem magnētiem ir divi stabi, ziemeļu un dienvidu. Tāpat kā elektrisko lādiņu gadījumā, noteikums ir tāds, ka līdzīgi lādiņi atgrūž, kamēr pretējie lādiņi piesaista. Magnētiskais dienvidu pols tiek piesaistīts magnētiskajam ziemeļu polam, bet ziemeļi ziemeļos vai dienvidos dienvidos atgrūž viens otru. Jūs varat sajust, kā tas darbojas, ja mēģināt turēt divus magnētus kopā - vienā orientācijā tie viens otru atgrūž, bet otrā - piesaista.

Starp magnētu un stieples spoli var notikt cita veida atgrūšana. Magnētiskā lauka daudzumu, kas iet caur stieples spoli, sauc par magnētisko plūsmu. Jebkurā laikā, kad mainās plūsma, tas izraisa strāvu, kuras magnētiskais lauks darbojas pretēji plūsmas izmaiņām. Šo noteikumu sauc par Lenca likumu. Vadu spoles pārvietošana magnētiskajā laukā izraisa atgrūšanos starp stieples spoli un magnētu. Tas ir tāpēc, ka plūsma caur spoli palielinās, tāpēc spolē tiek inducēta strāva. Pēc Lenca likuma mēs zinām, ka spolē ierosinātā strāva rada magnētisko lauku, kas pretojas pieaugumam plūsmā, tādējādi radot atgrūšanos starp stieples spoli un magnētu, no kura lauks izplūst.