Magnetizmus je názov silového poľa generovaného magnetmi. Pomocou nej magnety priťahujú určité kovy z diaľky, vďaka čomu sa môžu priblížiť bez akejkoľvek zjavnej príčiny. Je to tiež prostriedok, pomocou ktorého sa magnety navzájom ovplyvňujú. Všetky magnety majú dva póly, ktoré sa nazývajú „severný“ a „južný“. Rovnako ako magnetické póly sa navzájom priťahujú, zatiaľ čo na rozdiel od magnetických pólov sa navzájom tlačia. Existuje veľa rôznych druhy magnetov s veľkou rozmanitosťou úrovní sily. Niektoré magnety sú sotva dosť silné na to, aby držali papier v chladničke. Iné sú dostatočne silné na to, aby zdvíhali autá.
Dejiny magnetizmu
Aby ste pochopili, čo robí magnety silnými, musíte pochopiť niečo z histórie vedy o magnetizme. Na začiatku 19. storočia bola existencia magnetizmu všeobecne známa, rovnako ako existencia elektriny. Všeobecne sa o nich uvažovalo ako o dvoch úplne samostatných javoch. V roku 1820 však fyzik Hans Christian Oersted dokázal, že elektrické prúdy vytvárajú magnetické polia. Krátko nato, v roku 1855, ďalší fyzik Michael Faraday dokázal, že meniace sa magnetické polia môžu generovať elektrické prúdy. Ukázalo sa teda, že elektrina a magnetizmus sú súčasťou rovnakého javu.
Atómy a elektrický náboj
Celá hmota je tvorená atómami a všetky atómy sú tvorené malými elektrickými nábojmi. V strede každého atómu leží jadro, malý hustý zhluk hmoty s kladným elektrickým nábojom. Okolo každého jadra je o niečo väčší oblak záporne nabitých elektrónov, ktorý drží na mieste elektrická príťažlivosť jadra atómu.
Magnetické polia atómov
Elektróny sú neustále v pohybe. Točia sa, rovnako ako sa pohybujú okolo atómov, ktorých sú súčasťou, a niektoré elektróny sa dokonca pohybujú od jedného atómu k druhému. Každý pohybujúci sa elektrón je malý elektrický prúd, pretože elektrický prúd je iba pohybujúci sa elektrický náboj. Preto, ako Oersted ukázal, každý elektrón v každom atóme generuje svoje vlastné malé magnetické pole.
Zrušenie polí
Podľa Kristen Coyne z Národného laboratória pre vysoké magnetické pole tieto malé magnetické polia vo väčšine materiálov smerujú do mnohých rôznych smerov, a preto sa navzájom rušia. Severný pól je vedľa južného pólu tak často, ako aj nie, a sieťové magnetické pole celého objektu sa blíži k nule.
Magnetizácia
Ak sú niektoré materiály vystavené vonkajšiemu magnetickému poľu, tento obraz sa zmení. Vonkajšie magnetické pole núti všetky tieto malé magnetické polia zoradiť sa. Jeho severný pól tlačí všetky malé severné póly rovnakým smerom: od neho. Tiahne k sebe všetky malé magnetické južné póly. Vďaka tomu sú malé magnetické polia vo vnútri materiálu navzájom spojené. Výsledkom je silné sieťové magnetické pole v objekte ako celku.
Dva faktory
Čím silnejšie je vonkajšie magnetické pole, tým väčšie je výsledné magnetizovanie. Toto je prvý z faktorov, ktoré určujú, ako silný je magnet. Druhým je typ materiálu, z ktorého je magnet vyrobený. Rôzne materiály vytvárajú magnety rôznej sily. Tí s vysokou magnetickou permeabilitou (čo je miera ich citlivosti na magnetické polia) vytvárajú najsilnejšie magnety. Z tohto dôvodu sa z čistého železa vyrába niektoré z najsilnejších magnetov.