Magneter tiltrekker seg mange metallgjenstander, for eksempel jernfiler, men de kan også frastøte hverandre. Det mange sjelden merker, er imidlertid at mange hverdagsvarer blir svakt frastøtt av et magnetfelt. Årsakene til at magneter tiltrekker seg noen gjenstander og frastøter andre, skyldes forskjeller i molekylær og atomstruktur.
Snurre rundt
Elektroner er subatomære partikler som oppfører seg som miniatyrmagneter. De har en egenskap som kalles spinn og kan enten spinne opp (+1/2) eller spinne ned (-1/2). To elektroner i samme bane har alltid motsatte spinn, så når de er paret, avbrytes magnetfeltene. I metaller er situasjonen mer komplisert, fordi elektroner delokaliseres, eller deles mellom flere atomer, men generelt kalles materialer av denne typen diamagnetisk, noe som betyr at de blir svakt frastøtt av en magnetisk felt.
Vanlige diamagnetiske materialer
De fleste materialer er diamagnetiske. Vann, tre, mennesker, plast, grafitt og gips er alle eksempler på diamagnetiske materialer. Mens vi vanligvis tenker på disse materialene som ikke-magnetiske, avviser de faktisk (og blir frastøtt av) et magnetfelt. Denne frastøtingen er ekstremt svak, så svak at den i hverdagen er ubetydelig. Med et sterkt magnetfelt er imidlertid denne frastøtingen tilstrekkelig til å sveve noen små gjenstander og gjenstander. En forsker ved University of Manchester klarte å sveve en frosk og en tomat - begge diamagnetiske gjenstander - ved hjelp av et kraftig magnetfelt. Hans arbeid ga ham en Ig Nobel-pris, en pris viet til dum vitenskap.
Andre magneter
De fleste ting rundt hjemmet ditt frastøter magneter svakt, men med mindre magnetfeltet er veldig sterkt, vil du aldri merke effekten. For å virkelig frastøte en magnet, trenger du en annen magnet. Alle magneter har to stolper, nord og sør. Akkurat som med elektriske ladninger, er regelen at lignende ladninger avviser mens motsatte ladninger tiltrekker seg. En magnetisk sørpol tiltrekkes av en magnetisk nordpol, men nord på nord eller sør på sør frastøter hverandre. Du kan få en følelse av hvordan dette fungerer hvis du prøver å holde to magneter sammen - i en retning avstøter de hverandre, mens de i den andre tiltrekker seg.
Lenzs lov
En annen slags frastøting kan oppstå mellom en magnet og en trådspole. Mengden magnetfelt som passerer gjennom en trådspole kalles magnetisk strømning. Hver gang det er en endring i strømmen, induserer den en strøm hvis magnetfelt virker i motsetning til endringen i strømmen. Denne regelen kalles Lenzs lov. Å flytte en trådspole inn i et magnetfelt forårsaker frastøting mellom trådspolen og magneten. Det er fordi strømmen gjennom spolen øker, så det blir indusert en strøm i spolen. Fra Lenzs lov vet vi at strømmen indusert i spolen skaper et magnetfelt som motarbeider økningen i fluss, og derved skape en frastøting mellom trådspolen og magneten som feltet kommer fra kommer ut.