Daži metāli, šķiet, vairāk piesaista citus metālus. Šis spēks tiek saukts magnētisms.
Pat pirms elektrības atklāšanas zinātnieki izgudroja kompasi, sīkas dabiski sastopamu magnētu sloksnes, kas rotē, lai sakristu ar Zemes magnētisko lauku. Tā kā lauks pārvietojas no dienvidiem uz ziemeļiem, kompasa adata vienmēr norāda uz ziemeļu magnētisko polu.
Mūsdienās cilvēki var gan ražot magnētus, gan saprast, kā tie darbojas. Pastāv dažādi magnētu veidi, un magnētisko metālu saraksts ir garāks, nekā jūs domājat.
Magnētiskie lauki
Kad kosmosā viens otram piesaista divus metālus, iespējams, viens vai abi ir magnētiski.
Jums, iespējams, visvairāk ir pazīstami pastāvīgie magnēti, kas ir stiprāki magnēti, jo tajos ir dzelzs. Šāda veida magnētismu sauc feromagnētisms. Zemes magnētisko lauku izraisa planētas izkausētā niķeļa-dzelzs kodola kustības, un to var redzēt, kad sīki uzlādēts Saules daļiņas saduras ar Zemes atmosfēru tuvu mūsu planētas magnētiskajiem poliem, liekot tām izstarot gaismu tāpat kā tās tātad.
Netālu no ziemeļu magnētiskā pole, mēs magnētiskā lauka apgaismojumu saucam par ziemeļblāzmu jeb aurora borealis.
Elektroni
Atomiem, kas veido visas vielas molekulas, ir neitronu un protonu kodols.
Riņķo ap visiem kodoliem elektroni kas nes negatīvu lādiņu. Viņu orbītas forma dod atomiem virziena orientāciju, un orbītas kustība rada ļoti vāju magnētisko lauku ap atomu. Magnētiskos laukus var izraisīt jebkurā laikā, kad elektriskā strāva ir aktīva, taču tie ir visspēcīgākie, ja elektriskā strāva iet pa apļveida vai spirālveida ceļu.
Elektromagnēti izmanto šo īpašību, tāpēc to magnētismu var ieslēgt un izslēgt, ieslēdzot un izslēdzot elektrisko strāvu.
Magnētisko metālu saraksts
Dažiem metāliem ir struktūra, kas ļauj to elektroniem vieglāk izkārtoties un veidot magnētisko lauku.
Dzelzs, niķelis, kobalts un gadolīnijs ir visvieglāk magnetizēt. Metāli, piemēram, alumīnijs un varš, tehniski pieder pie jebkura magnētisko materiālu saraksta, taču to radītie magnētiskie lauki ir ļoti vāji. Arī oksīdus un sakausējumus, kuros ir dzelzs, var viegli magnetizēt, piemēram, rūsu un tēraudu. Jo vairāk elektronu metālā, ko var rindot, jo spēcīgāks ir magnētiskais lauks, ko tie rada.
Dabiskie magnēti
Magnēts ir dzelzs oksīds, kas dabā bieži tiek atklāts ar spēcīgu magnētisko lauku. Šādus magnetīta paraugus sauc par lodestones. Mūsdienu teorijas liecina, ka lodakmeņu magnītu magnētiski ietekmēja zibens spērieni. Magnetītam var viegli būt spēcīgs magnētiskais lauks, jo tā kristāliskā struktūra ļauj lielām molekulu grupām (sauktām domēnām) visām būt ar vienādu polāro orientāciju vai virzienu.
Citiem minerāliem dabiski var būt vājš magnētisms, jo tie atrodas Zemes magnētiskā lauka iedarbībā. Akmeņu izpēte no okeāna tranšejām ļauj mums redzēt, kā Zemes magnētiskais lauks ir pagriezies (ziemeļu un dienvidu magnētiskie stabi mainās) gadu tūkstošos.
Magnēta izgatavošana
Viss, kas jums nepieciešams, lai izveidotu pats magnēts, ir daudz vara elektroinstalācijas ruļļu aptīšana ap tērauda stieni vai naglu. Pēc tam ar nelielu akumulatoru darbiniet strāvu caur elektroinstalāciju, un metāls kļūs magnētisks (skat Resursi instrukcijas). Stienim vai naglai vajadzētu saglabāt daļu no tā magnētisma pat pēc elektriskās strāvas izslēgšanas un elektroinstalācijas noņemšanas.
- Esiet piesardzīgs, nepieskarieties atklātam naga metālam vai elektroinstalācijai, kad ir ieslēgta elektriskā strāva. Ja elektroinstalācija ir izolēta, varat tai pieskarties, kamēr strāva ir aktīva, bet jūs varat vēlēties savienot rezistoru ar savu ķēdi, pretējā gadījumā metāls var ātri kļūt pārāk karsts, lai to varētu pieskarties.
