Všetky možné spôsoby výroby permanentného magnetu sú uvedené v študentskom zošite Josepha Henryho, ktorý je uložený na Princetonskej univerzite. Henry, americký fyzik z 18. storočia, je spolu s Michaelom Faradayom známy ako otec elektrickej technológie, takže nie je prekvapením, že jedna z metód, ktoré popisuje, používa elektrina. Ukazuje sa, že ak máte správny typ kovovej tyče a dostatok elektrickej energie, elektromagnetická indukcia môže z tyče urobiť silný permanentný magnet. Aké silné? Určite silnejší ako magnet na chladničku.
Čo je magnetizmus?
Magnetizmus a elektrina nielen súvisia, sú to aj dve strany tej istej mince, a to bola k tomu viedol fenomén elektromagnetickej indukčnosti, ktorý nezávisle objavili Henry a Faraday realizácia. Elektróny majú spin, ktorý dáva každému atómu malé magnetické pole. Je možné indukovať elektróny vo vnútri určitých kovov, aby sa otáčali rovnakým smerom, a to dáva kovu magnetické vlastnosti. Zoznam kovov, ktoré to robia, nie je dlhý, ale železo je jedným z nich a pretože je oceľ vyrobená zo železa, dá sa tiež magnetizovať.
Spôsoby výroby magnetu
Medzi metódy, ktoré Henry spomína na premenu obyčajnej železnej alebo oceľovej tyče na magnet, patria:
- Tyč potrieme kusom kovu, ktorý je už zmagnetizovaný.
- Potrite tyč dvoma magnetmi a pritiahnite severný pól jedného magnetu zo stredu tyče na jeden koniec, zatiaľ čo južný pól druhého magnetu nakreslite v opačnom smere.
- Zavesiť lištu kolmo a opakovane do nej naraziť kladivom. Magnetizačný účinok je silnejší, ak tyč zahrejete.
- Indukujte magnetické pole elektrickým prúdom.
Konečným výsledkom každej metódy je indukcia rotácie elektrónov v tyči rovnakým smerom. Pretože elektrina je vyrobená z elektrónov, je dobrý predpoklad, že posledná metóda je najefektívnejšia.
Vytvorte si vlastný magnet
Potrebujete tyč vyrobenú z ocele, železa alebo iného materiálu, ktorý je možné magnetizovať. (Rada: Nie je veľa ďalších možností.) 10d alebo väčší oceľový klinec je perfektný. Ak si nie ste istí, že ide o oceľ, otestujte ju pomocou malého magnetu. Potrebujete tiež pätku alebo dva izolované medené drôty a zdroj energie, napríklad batériu typu D alebo transformátor nízkeho napätia, ktorý môžete zapojiť do zásuvky. Ak sa rozhodnete pre transformátor, skontrolujte, či má svorky, ku ktorým môžete pripojiť vodiče.
Ak chcete magnetizáciu zmagnetizovať, omotajte okolo nej drôt a vytvorte čo najviac špirál. Je v poriadku prekrývať drôt na vrchu cievok, ktoré ste už navinuli. Sila indukčného poľa - a vášho magnetu - sa zvyšuje so zvyšujúcim sa počtom cievok, buďte preto veľkorysí. Konce vodičov nechajte voľné a odizolujte palec izolácie, aby ste ich mohli pripojiť k zdroju napájania.
Pripojte vodiče k zdroju napájania a zapnite napájanie. Nechajte napájanie asi minútu a potom ho vypnite. Vyskúšajte necht tak, že ho držíte nad niektorými železnými pilinami. Teraz by mal byť zmagnetizovaný a priťahovať piliny, aj keď je napájanie vypnuté.
Zvyšovanie sily
Sila magnetu môžete zvýšiť zvýšením počtu cievok. Napríklad, ak zdvojnásobíte počet cievok, zdvojnásobíte silu indukčného poľa. Keď však za týmto účelom predĺžite dĺžku drôtu, zvýši sa elektrický odpor, ktorý zníži množstvo prúdu pretekajúceho vodičom. Pretože prúd, čo je pohyb elektrónov, vytvára pole, indukčná sila klesá. Túto stratu prúdu vyrovnajte zvýšením napätia, buď zmenou nastavenia na transformátore, alebo použitím väčšej batérie.
Varovania
Nezabudnite udržiavať napätie v bezpečných medziach. Nechcete sa elektrickým prúdom pripraviť sami, ani nechcete vytvárať magnet, ktorý sa trvale prilepí na chladničku.