Kaj naredi kovinsko magnetno?

Zdi se, da nekatere kovine močneje privlačijo druge kovine. Ta sila se imenuje magnetizem.

Že pred odkritjem električne energije so znanstveniki izumili kompasi, drobni trakovi naravnih magnetov, ki se vrtijo, da se poravnajo z magnetnim poljem Zemlje. Ker se polje premika od juga proti severu, igla kompasa vedno kaže na severni magnetni pol.

Danes lahko ljudje množično proizvajamo magnete in razumemo, kako delujejo. Obstajajo različne vrste magnetov, seznam magnetnih kovin pa je daljši, kot si morda mislite.

Ko se dve kovini privlačita v vesolju, sta ena ali obe verjetno magnetni.

Morda vas najbolj poznajo stalni magneti, ki so močnejši magneti, ker imajo v sebi železo. Ta vrsta magnetizma se imenuje feromagnetizem. Zemeljsko magnetno polje povzročajo premiki staljenega jedra nikelj-železa planeta in ga je mogoče opaziti, ko so majhni naboji delci sonca trčijo z zemeljsko atmosfero blizu magnetnih polov našega planeta, zaradi česar oddajajo svetlobo kot oni torej.

V bližini severnega magnetnega pola imenujemo osvetlitev magnetnega polja severni sij ali polarna svetlost.

Atomi, ki tvorijo molekule vse snovi, imajo jedro nevtronov in protonov.

Krožijo okoli vseh jeder elektroni ki nosijo negativni naboj. Oblika njihovih orbit daje atomom usmerjeno usmerjenost, orbitalno gibanje pa povzroči zelo šibko magnetno polje okoli atoma. Magnetna polja lahko nastanejo kadar koli je aktiven električni tok, vendar so najmočnejša, kadar gre električni tok po krožni ali spiralni poti.

Elektromagneti uporabljajo to lastnost, zato se njihov magnetizem lahko vklopi in izklopi ob vklopu in izklopu električnega toka.

Nekatere kovine imajo strukturo, ki omogoča, da se njihovi elektroni lažje poravnajo in tvorijo magnetno polje.

Železo, nikelj, kobalt in gadolinij jih je najlažje magnetizirati. Kovine, kot sta aluminij in baker, tehnično spadajo na seznam magnetnih materialov, vendar so magnetna polja, ki jih tvorijo, zelo šibka. Tudi okside in zlitine, ki vsebujejo železo, lahko enostavno namagnete, na primer rjo in jeklo. Več elektronov v kovini, ki jih je mogoče poravnati, močnejše je magnetno polje, ki ga tvorijo.

Magnetit je železov oksid, ki ga v naravi pogosto odkrijemo z močnim magnetnim poljem. Takšni vzorci magnetita se imenujejo lodestones. Sodobne teorije kažejo, da je magnetit kamnov magnetiziran z udarci strele. Magnetit ima zlahka močno magnetno polje, ker njegova kristalna struktura omogoča, da imajo velike skupine molekul (imenovane domene) enako polarno usmeritev ali smer.

Drugi minerali imajo lahko naravno šibko magnetičnost zaradi izpostavljenosti zemeljskemu magnetnemu polju. Preučevanje kamnin iz oceanskih jarkov nam omogoča, da vidimo, kako se je Zemljino magnetno polje obračalo (severni in južni magnetni pol se obračata) v tisočletjih.

Vse, kar potrebujete za izdelavo lastnega magneta, je, da okoli jeklene palice ali žeblja zavijete veliko tuljav bakrene napeljave. Nato z majhno baterijo napeljite tok skozi ožičenje in kovina bo postala magnetna (glej Viri za navodila). Palica ali žebelj bi moral ohraniti nekaj magnetizma tudi po izklopu električnega toka in odstranitvi ožičenja.

•  Pazite, da se ne dotaknete izpostavljene kovine nohta ali ožičenja, ko je električni tok vklopljen. Če je ožičenje izolirano, se ga lahko dotaknete, ko je tok aktiven, vendar boste morda želeli na svoj krog priključiti upor, sicer se lahko kovina hitro segreje, da bi se dotaknila.