Шта чини магнете јаким?

Магнетизам је назив поља силе коју генеришу магнети. Кроз њу магнети привлаче одређене метале из даљине, чинећи их да се приближе без икаквог очигледног разлога. Такође је средство којим магнети утичу једни на друге. Сви магнети имају два пола, која се називају „северни“ и „јужни“ пол. Попут магнетних полова привлаче једни друге, док се за разлику од магнетних полова међусобно одбијају. Много је различитих врсте магнета са великом разноврсношћу нивоа снаге. Неки магнети су једва довољно јаки да држе папир у фрижидеру. Други су довољно јаки да подижу аутомобиле.

Да бисте разумели шта магнете чини јаким, морате разумети нешто из историје науке о магнетизму. Почетком 19. века постојање магнетизма било је добро познато, као и постојање електричне енергије. О њима се углавном мислило као о два потпуно одвојена феномена. Међутим, 1820. године физичар Ханс Цхристиан Оерстед доказао је да електричне струје генеришу магнетна поља. Убрзо након тога, 1855. године, други физичар, Мицхаел Фарадаи, доказао је да променљива магнетна поља могу створити електричне струје. Тако се показало да су електрицитет и магнетизам део истог феномена.

Сва материја је сачињена од атома, а сви атоми су од ситних електричних набоја. У средишту сваког атома седи језгро, мала густа накупина материје са позитивним електричним набојем. Око сваког језгра је нешто већи облак негативно наелектрисаних електрона, који се задржавају на месту електричном привлачношћу атомског језгра.

Електрони су стално у покрету. Они се окрећу, као и крећући се око атома чији су део, а неки електрони се чак померају са једног атома на други. Сваки електрон у покрету је сићушна електрична струја, јер је електрична струја само електрични набој у покрету. Стога, као што је показао Оерстед, сваки електрон у сваком атому генерише своје сићушно магнетно поље.

У већини материјала ова мајушна магнетна поља усмеравају се у много различитих праваца и због тога се међусобно поништавају, према Кристен Цоине из Националне лабораторије за високо магнетно поље. Северни полови су често поред јужних, а нето магнетно поље целог објекта је близу нуле.

Када су неки материјали изложени спољном магнетном пољу, ова слика се мења. Спољно магнетно поље приморава сва та мала магнетна поља да се поравнају. Његов северни пол гура све мале северне полове у истом смеру: даље од њега. Повлачи према себи све мале магнетске јужне полове. То чини да мајушна магнетна поља унутар материјала збрајају своје ефекте. Резултат је јако мрежно магнетно поље у објекту у целини.

Што је снажније спољно магнетно поље које се примењује, то је већа магнетизација која резултира. Ово је први од фактора који одређује колико јак магнет постаје. Друга је врста материјала од којег је магнет направљен. Различити материјали производе магнете различите јачине. Они са великом магнетном пропустљивошћу (што је мерење колико су одзивни на магнетна поља) праве најјаче магнете. Из тог разлога се од чистог гвожђа праве неки од најјачих магнета.