Magnetizem in elektrika sta dva najbolj skrivnostna pojava vsakdanjega sveta. Elektrika je gibanje submikroskopskih nabitih delcev skozi material. Ta tok nabojev ali "tok", ki se premika po žicah hiše, zagotavlja električno energijo, ki jo potrebujejo sodobna orodja in naprave. Magnetizem je nevidna sila, ki omogoča magnetom, da na daljavo premikajo druge magnete in nekatere kovine. Čeprav sta na videz zelo različni stvari, sta magnetizem in elektrika v resnici zelo povezani.
Elektrika ustvarja magnetizem
Leta 1820 je danski fizik Hans Christian Orsted med poskusi z elektriko opazil nekaj nenavadnega. Ugotovil je, da se bo, ko v žici teče električni tok, igla kompasa, postavljena v bližini, premaknila. Edino, kar je to lahko storilo, je bilo magnetno polje. Orsted je odkril, da električni tok ustvarja magnetno polje.
Magnetizem ustvarja elektriko
Michael Faraday je po zaslišanju Orstedovega odkritja verjel, da če bi električni tokovi lahko ustvarjali magnetna polja, bi morala magnetna polja ustvarjati električne tokove. Leta 1831 je Faraday med izvajanjem serije poskusov, s katerimi je preizkusil svojo idejo, odkril, da lahko magnet, ki se giblje blizu žice, povzroči, da v njej teče električni tok.
Načelo elektromagnetne indukcije
Niti magnetu ni bilo treba premikati, da bi ustvaril moč. Pomemben dejavnik je bil, da se magnetno polje okoli žice spreminja. To spremembo lahko povzroči premikajoči se magnet, držanje magneta pri miru in premikanje tuljave ali povečanje in zmanjšanje moči elektromagneta. To načelo, da bo spreminjajoče se magnetno polje povzročilo električni tok v prevodniku, je postalo znano kot zakon elektromagnetne indukcije.
Naravna elektrika naredi naravne magnete
Orstedovo odkritje kaže, zakaj imajo magneti magnetna polja, ki lahko premikajo druge predmete. Vsa snov je sestavljena iz atomov. Naelektreni elektroni krožijo okoli gostega atomskega jedra. Tok je le gibljiv električni naboj. To pomeni, da je vsak atom v naravi obkrožen z majhnim električnim tokom, kar pomeni, da imajo vsi atomi majhno magnetno polje, kajti, kot je pokazal Orsted, električni tokovi ustvarjajo magnetna polja. V večini materialov ti drobni atomski magneti kažejo v vse smeri in medsebojno izničijo učinke. Zato večina materialov ni magnetna. Toda v nekaterih materialih se ti drobni magneti poravnajo in ustvarijo močno magnetno polje. Ti materiali so magneti in so skoraj vedno neke vrste kovine.
Povezava
Kot sta pokazala Orsted in Faraday, sta magnetizem in elektrika zelo tesno povezana. Zdi se, da lahko vsak ustvari drugega. Tudi naravni magneti so magnetni zaradi vseh drobnih električnih tokov, ki tečejo skozi njih na pravi način. Ne bi bilo narobe, če bi rekli, da sta magnetizem in elektrika dva različna vidika istega pojava.
