Magnetizmus je prirodzená sila, ktorá umožňuje magnetom interagovať s inými magnetmi a určitými kovmi na diaľku. Každý magnet má dva póly, pomenované „severný“ a „južný“. Rovnako ako magnetické póly sa navzájom odtláčajú a rôzne póly sa navzájom približujú. Všetky magnety k nim priťahujú určité kovy. Existujú dva druhy magnetov. Prirodzene sa vyskytujú magnety a magnety vyrobené z elektrické časti, nazývané „elektromagnety“.
Prepojenie medzi elektrinou a magnetizmom
Elektrina a magnetizmus, aj keď sú to zdanlivo dve samostatné sily, sú v skutočnosti úzko prepojené. Zákon elektromagnetickej indukcie, ktorý objavil fyzik Michael Faraday v 19. storočí, ukazuje, že pohyblivé elektrické náboje vytvárajú magnetické polia. Toto je základ pre existenciu prirodzene sa vyskytujúcich magnetov a elektromagnetov vytvorených človekom, tvrdí Kristen Coyne z Národného laboratória pre vysoké magnetické pole.
Prírodné magnety
U prirodzene sa vyskytujúcich magnetov sa prúd pohybujúcich sa elektrických nábojov, ktorý vytvára magnetické pole, generuje vo vnútri látky magnetu. Atómy, malé častice, ktoré tvoria všetky fyzické objekty, sú tvorené nabitými elektrónmi obiehajúcimi okolo jadrových častíc. Pretože sa elektróny neustále pohybujú okolo jadra, neustále vytvárajú magnetické polia.
Prečo majú prírodné magnety magnetické polia
Vo väčšine materiálov smeruje severný a južný pól týchto malých atómových magnetov každým smerom. Vďaka tomu sa účinky každého druhého rušia a materiál zostáva nemagnetický. V niektorých materiáloch, väčšinou v kovoch, sa tieto malé magnety zoradia a robia celý objekt magnetickým.
Časti elektromagnetu
Elektromagnet je zariadenie zložené z troch jednoduchých častí. Cievka drôtu je navinutá okolo jadra z kovu, zvyčajne zo železa. K cievke drôtu je pripojená batéria alebo iný zdroj napájania. Drôt je všeobecne veľmi tenký a izolovaný smaltom, aby sa ďalej udržala jeho veľkosť.
Ako fungujú elektromagnety
Keď sa na cievku privedie napätie, potom cez ňu začne prúdiť elektrický prúd. To spôsobí, že okolo drôtu sa vytvorí magnetické pole. Tvar cievky núti magnetické pole prúdu do špeciálnej konfigurácie. Všetky polia každej slučky cievky sa zoradia tak, aby pôsobili ako efekt prírodného tyčového magnetu. Jeden koniec cievky je severný pól a druhý koniec je južný pól. Železné jadro zosilňuje pole drôtu, čím zvyšuje elektromagnet.
V porovnaní
V mnohých ohľadoch sú prírodný magnet a elektromagnet rovnaké. Oba sú objekty generujúce veľké magnetické polia z elektrických prúdov. Oba majú severný a južný pól. Elektromagnet však môže meniť svoju silu (zmenou svojho prúdu) a prírodný magnet nie. Elektromagnet môže prepínať svoje póly (obrátením svojho napätia), zatiaľ čo prírodný magnet nie. Pole prírodného magnetu je generované mnohými mikroskopickými prúdmi. Pole elektromagnetu je generované jediným veľkým prúdom.