Vsi možni načini za izdelavo trajnega magneta so navedeni v študentskem zvezku Josepha Henryja, ki ga hranijo na univerzi Princeton. Henry, ameriški fizik iz 18. stoletja, je - skupaj z Michaelom Faradayem - znan kot oče elektrotehnike, zato ni presenetljivo, da se uporablja ena od metod, ki jo opisuje elektrika. Izkazalo se je, da lahko elektromagnetna indukcija spremeni palico v močan trajni magnet, če imate pravilno vrsto kovinske palice in dovolj električne energije. Kako močna? Vsekakor močnejši od magneta za hladilnik.
Kaj je magnetizem?
Magnetizem in elektrika nista samo povezana, sta dve plati istega kovanca in to je bilo fenomen elektromagnetne induktivnosti, ki sta ga neodvisno odkrila Henry in Faraday, ki je pripeljal do tega uresničitev. Elektroni se vrtijo, kar daje vsakemu atomu majhno magnetno polje. Elektrone v nekaterih kovinah je mogoče spodbuditi, da se vrtijo v isto smer, kar kovini daje magnetne lastnosti. Seznam kovin, ki to počnejo, ni dolg, toda železo je ena izmed njih in ker je jeklo izdelano iz železa, ga je mogoče tudi magnetizirati.
Načini izdelave magneta
Med metodami, ki jih Henry omenja za pretvorbo navadne železne ali jeklene palice v magnet, so:
- Palico podrgnite s koščkom kovine, ki je že namagneten.
- Drgnite palico z dvema magnetoma, pri čemer povlecite severni pol enega magneta od središča palice do enega konca, medtem ko risate južni pol drugega magneta v nasprotni smeri.
- Palico obesite navpično in jo večkrat udarite s kladivom. Magnetirni učinek je močnejši, če segrejete palico.
- Inducirajte magnetno polje z električnim tokom.
Končni rezultat vsake metode je spodbuditi elektrone v palici, da se vrtijo v isti smeri. Ker je elektrika narejena iz elektronov, je dobra domneva, da je zadnja metoda najučinkovitejša.
Izdelava lastnega magneta
Potrebujete palico iz jekla, železa ali kakšnega drugega materiala, ki ga je mogoče magnetizirati. (Namig: Drugih možnosti ni veliko.) Jekleni žebelj 10d ali več je popoln. Če niste prepričani, da je jeklo, ga preizkusite z majhnim magnetom. Potrebujete tudi nogo ali dve izolirane bakrene žice in vir energije, na primer D-celično baterijo ali nizkonapetostni transformator, ki ga lahko priključite v vtičnico. Če se odločite za transformator, se prepričajte, da ima sponke, na katere lahko priključite žice.
Če želite noht magnetizirati, ovijete žico okoli njega, tako da oblikujete čim več tuljav. V redu je, če žico prekrivate na kolutih, ki ste jih že navili. Moč induktivnega polja - in vašega magneta - narašča, ko povečate število tuljav, zato bodite radodarni. Konce žic pustite proste in odstranite centimeter izolacije, da jih lahko priključite na vir napajanja.
Priključite žice na vir napajanja in vklopite napajanje. Pustite napajanje približno minuto in ga nato izklopite. Preizkusite noht tako, da ga držite nad železnimi opilki. Zdaj bi ga bilo treba namagniti in pritegniti vložke, tudi ko je napajanje izključeno.
Povečanje moči
Moč magneta lahko povečate s povečanjem števila tuljav. Če na primer podvojite število tuljav, podvojite moč induktivnega polja. Ko pa za to povečate dolžino žice, povečate električni upor, ki zmanjša količino toka, ki teče skozi žico. Ker tok, ki je gibanje elektronov, ustvarja polje, se induktivna moč zmanjša. To trenutno izgubo nadomestite s povečanjem napetosti bodisi s spreminjanjem nastavitve na transformatorju bodisi z uporabo večje baterije.
Opozorila
Pazite, da bo napetost v varnih mejah. Nočete se električno udariti niti ustvariti magneta, ki se trajno drži hladilnika.