Что делает металл магнитным?

Некоторые металлы, кажется, сильнее притягивают другие металлы. Эта сила называется магнетизм.

Еще до открытия электричества ученые изобрели компасы, крошечные полоски естественных магнитов, которые вращаются, выравниваясь с магнитным полем Земли. Поскольку поле движется с юга на север, стрелка компаса всегда указывает на северный магнитный полюс.

Сегодня люди могут как массово производить магниты, так и понимать, как они работают. Существуют различные типы магнитов, и список магнитных металлов длиннее, чем вы думаете.

Когда два металла притягиваются друг к другу в пространстве, один или оба из них, вероятно, обладают магнитными свойствами.

Возможно, вам больше всего знакомы постоянные магниты, которые являются более сильными магнитами, потому что в них есть железо. Этот вид магнетизма называется ферромагнетизм. Магнитное поле Земли вызвано движением расплавленного железо-никелевого ядра планеты и его можно увидеть, когда крошечный заряженный частицы Солнца сталкиваются с атмосферой Земли вблизи магнитных полюсов нашей планеты, заставляя их излучать свет, как они это делают. так.

Вблизи северного магнитного полюса мы называем освещение магнитного поля северным сиянием или северным сиянием.

Атомы, из которых состоят молекулы всего вещества, имеют ядра нейтронов и протонов.

Все ядра вращаются по орбите. электроны несущие отрицательный заряд. Форма их орбит придает атомам направленную ориентацию, а орбитальное движение вызывает очень слабое магнитное поле вокруг атома. Магнитные поля могут возникать в любое время, когда электрический ток активен, но они наиболее сильны, когда электрический ток идет по круговой или спиральной траектории.

Электромагниты используют это свойство, поэтому их магнетизм можно включать и выключать при включении и выключении электрического тока.

Некоторые металлы имеют структуру, которая позволяет их электронам более легко выстраиваться в линию и образовывать магнитное поле.

Железо, никель, кобальт а также гадолиний легче всего намагнитить. Металлы, такие как алюминий и медь, технически входят в любой список магнитных материалов, но создаваемые ими магнитные поля очень слабые. Оксиды и сплавы, содержащие железо, также могут легко намагничиваться, например ржавчина и сталь. Чем больше электронов в металле может быть выстроено в линию, тем сильнее магнитное поле, которое они создают.

Магнетит представляет собой оксид железа, который часто обнаруживается в природе с помощью сильного магнитного поля. Такие образцы магнетита называют магнетитами. Современные теории предполагают, что магнетит магнитных камней был намагничен ударами молнии. Магнетит легко может иметь сильное магнитное поле, потому что его кристаллическая структура позволяет большим группам молекул (называемым доменами) иметь одинаковую полярную ориентацию или направление.

Другие минералы могут иметь слабый магнетизм естественным образом из-за воздействия магнитного поля Земли. Изучение горных пород из океанских желобов позволяет нам увидеть, как магнитное поле Земли менялось (менялись местами северный и южный магнитные полюса) на протяжении тысячелетий.

Все, что вам нужно для изготовления собственного магнита, - это намотать множество витков медной проводки на стальной стержень или гвоздь. Затем с маленькой батареей пропустите ток через проводку, и металл станет магнитным (см. Ресурсы инструкции). Пруток или гвоздь должны сохранять часть своего магнетизма даже после отключения электрического тока и снятия проводки.

•  Будьте осторожны, чтобы не прикасаться к оголенному металлу гвоздя или проводке при наличии электрического тока. Если проводка изолирована, вы можете дотронуться до нее, пока активен ток, но вы можете подключить резистор к вашей цепи, иначе металл может быстро стать слишком горячим, чтобы прикоснуться.