Magnetism är en naturlig kraft som gör att magneter kan interagera med andra magneter och vissa metaller på avstånd. Varje magnet har två poler, namngivna "norr" och "syd". Precis som magnetiska poler skjuter varandra bort och olika poler drar varandra närmare. Alla magneter lockar vissa metaller till dem. Det finns två typer av magneter. Det finns naturligt förekommande magneter och magneter gjorda av elektriska delar, kallade "elektromagneter".
Länk mellan elektricitet och magnetism
Elektricitet och magnetism, även om de verkar två separata krafter, är faktiskt nära sammankopplade. Upptäckt av fysikern Michael Faraday på 1800-talet visar lagen om elektromagnetisk induktion att rörliga elektriska laddningar skapar magnetfält. Detta är grunden för förekomsten av naturligt förekommande magneter och konstgjorda elektromagneter, enligt Kristen Coyne från National High Magnetic Field Laboratory.
Naturliga magneter
Med naturligt förekommande magneter genereras strömmen av rörliga elektriska laddningar som skapar magnetfältet inuti magneten. Atomer, de små partiklarna som utgör alla fysiska föremål, består av laddade elektroner som kretsar kring kärnpartiklar. Eftersom elektronerna hela tiden rör sig runt kärnan skapar de ständigt magnetfält.
Varför naturliga magneter har magnetfält
I de flesta material pekar nord- och sydpolen av dessa små atommagneter åt vart håll. Detta gör att effekterna av var och en avbryter varandra och materialet lämnas omagnetiskt. I vissa material, mestadels metaller, är dessa små magneter i linje och gör hela objektet magnetiskt.
Elektromagnetdelar
En elektromagnet är en enhet som består av tre enkla delar. En trådspole lindas runt en kärna av metall, vanligtvis järn. Ett batteri eller annan strömkälla är ansluten till trådspolen. Tråden är i allmänhet mycket tunn och isolerad av emalj för att ytterligare hålla storleken nere.
Hur elektromagneter fungerar
När spänningen appliceras på spolen börjar en elektrisk ström strömma genom den. Detta får ett magnetfält att bildas runt tråden. Spolformen tvingar strömens magnetfält till en speciell konfiguration. Alla fälten i varje slinga i spolen är i linje så att effekten blir av en naturlig stavmagnet. Spolens ena ände är en nordpol och den andra änden är en sydpol. Järnkärnan förstärker trådens fält och gör elektromagneten starkare.
I jämförelse
På många sätt är en naturlig magnet och en elektromagnet desamma. Båda är föremål som genererar stora magnetfält ur elektriska strömmar. Båda har en nord- och en sydpol. En elektromagnet kan dock variera sin styrka (genom att variera dess ström) och en naturlig magnet inte. En elektromagnet kan växla sina poler (genom att vända spänningen) medan en naturlig magnet inte kan. Fältet för en naturlig magnet genereras av många mikroskopiska strömmar. Fältet för en elektromagnet genereras av en enda storskalig ström.