Unele metale par să atragă alte metale mai puternic. Această forță se numește magnetism.
Chiar înainte de descoperirea energiei electrice, oamenii de știință au inventat busole, benzi mici de magneți naturali care se rotesc pentru a se alinia cu câmpul magnetic al Pământului. Deoarece câmpul se deplasează de la sud la nord, acul busolei indică întotdeauna spre polul magnetic nordic.
Astăzi, oamenii pot produce atât magneți, cât și înțelege cum funcționează. Există diferite tipuri de magnet, iar lista metalelor magnetice este mai lungă decât ai putea crede.
Campuri magnetice
Când două metale sunt atrase una de cealaltă în spațiu, unul sau ambele sunt probabil magnetice.
Este posibil să fiți cel mai familiarizat cu magneții permanenți, care sunt magneți mai puternici, deoarece au fier în ei. Acest tip de magnetism se numește feromagnetism. Câmpul magnetic al Pământului este cauzat de mișcările nucleului topit de nichel-fier al planetei și poate fi văzut când este încărcat minuscul. particulele de la soare se ciocnesc cu atmosfera Pământului aproape de polii magnetici ai planetei noastre, provocându-i să emită lumină așa cum fac ei asa de.
În apropierea polului magnetic nordic, numim iluminarea câmpului magnetic luminile nordice sau aurora boreală.
Electroni
Atomii care alcătuiesc moleculele întregii materii au un nucleu de neutroni și protoni.
Orbitează în jurul tuturor nucleelor electroni care poartă o sarcină negativă. Forma orbitei lor conferă atomilor o orientare direcțională, iar mișcarea orbitală provoacă un câmp magnetic foarte slab în jurul atomului. Câmpurile magnetice pot fi cauzate de fiecare dată când un curent electric este activ, dar acestea sunt cele mai puternice atunci când curentul electric merge pe o cale circulară sau spirală.
Electromagneții folosesc această proprietate, astfel încât magnetismul lor poate fi pornit și oprit pe măsură ce curentul electric este pornit și oprit.
Lista metalelor magnetice
Anumite metale au o structură care permite electronilor să se alinieze mai ușor și să formeze un câmp magnetic.
Fier, nichel, cobalt și gadoliniu sunt cele mai ușor de magnetizat. Metale precum aluminiul și cuprul aparțin tehnic pe orice listă de materiale magnetice, dar câmpurile magnetice pe care le produc sunt foarte slabe. Oxizii și aliajele care au fier în ele pot fi, de asemenea, magnetizate cu ușurință, cum ar fi rugina și oțelul. Cu cât mai mulți electroni dintr-un metal pot fi aliniați, cu atât câmpul magnetic pe care îl produc este mai puternic.
Magneți naturali
Magnetit este un oxid de fier care este frecvent descoperit în natură cu un câmp magnetic puternic. Astfel de probe de magnetit se numesc pietre lodest. Teoriile moderne sugerează că magnetita pietrelor lodere a fost magnetizată de fulgere. Magnetitul poate avea cu ușurință un câmp magnetic puternic, deoarece structura sa cristalină permite grupurilor mari de molecule (numite domenii) să aibă toate aceeași orientare sau direcție polară.
Alte minerale pot avea un magnetism slab în mod natural din cauza expunerii lor la câmpul magnetic al Pământului. Studierea rocilor din tranșeele oceanului ne permite să vedem cum s-a răsturnat câmpul magnetic al Pământului (inversând polii magnetici nord și sud) de-a lungul mileniilor.
Realizarea unui magnet
Tot ce aveți nevoie pentru a vă crea propriul magnet este să înfășurați o mulțime de bobine de cabluri de cupru în jurul unei bare de oțel sau a unui cui. Apoi, cu o baterie mică, treceți un curent prin cablare, iar metalul va deveni magnetic (a se vedea Resurse pentru instrucțiuni). Bara sau cuiul ar trebui să-și păstreze o parte din magnetism chiar și după ce curentul electric a fost oprit și cablul a fost îndepărtat.
- Aveți grijă să nu atingeți metalul expus al cuiului sau cablajul atunci când curentul electric este pornit. Dacă cablajul este izolat, îl puteți atinge în timp ce curentul este activ, dar poate doriți să conectați un rezistor la circuitul dvs., altfel metalul poate deveni rapid prea fierbinte pentru a fi atins.