ทำไมแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นแม่เหล็กชั่วคราว?

แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งทำหน้าที่เกือบจะเหมือนกับแม่เหล็กธรรมชาติ มีขั้วเหนือและขั้วใต้ที่ดึงดูดและขับไล่ขั้วเหนือและใต้ด้วยแม่เหล็กธรรมชาติ มันสามารถดึงดูดโลหะบางชนิดเข้ามาได้ ความแตกต่างหลักระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้าและแม่เหล็กธรรมชาติคือวัสดุแต่ละชนิดทำขึ้นและเมื่อ พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าถูกปิด มันจะสูญเสียความสามารถทางแม่เหล็กของมัน ตามข้อมูลจาก National High Magnetic Field ห้องปฏิบัติการ.

ตามที่นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Hans Christian Oersted ค้นพบในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 สนามแม่เหล็กเกิดจากกระแสไฟฟ้า ขณะทำงานในห้องปฏิบัติการ เขาค้นพบว่าสายไฟทั้งหมดที่มีกระแสไหลผ่านนั้นสามารถส่งผลกระทบต่อเข็มเข็มทิศราวกับว่ามันเป็นแม่เหล็ก สิ่งนี้เรียกว่าเอฟเฟกต์แม่เหล็กไฟฟ้า กล่าวโดย MAGCRAFT Rare Earth Magnets

อะตอมที่ประกอบเป็นแม่เหล็กธรรมชาติ (เช่นเดียวกับอะตอมทั้งหมด) ทำจากประจุไฟฟ้าเชิงลบขนาดเล็กที่เรียกว่าอิเล็กตรอน ล้อมรอบประจุไฟฟ้าบวกขนาดเล็กที่เรียกว่าโปรตอน อิเล็กตรอนจะหมุนและเคลื่อนที่ไปรอบๆ อะตอม และทำให้เป็นกระแสขนาดเล็ก อิเล็กตรอนของอะตอมทั้งหมดจึงสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็ก

จากข้อมูลของ National High Magnetic Field Laboratory ในสสารส่วนใหญ่สนามแม่เหล็กเหล่านี้จะชี้ไปที่ทุกๆ ทิศทาง เพื่อให้สนามแม่เหล็กเล็ก ๆ เหล่านี้มักจะไม่รวมกันเป็นอย่างอื่น เพราะมันทำงานตรงข้ามกัน มากเกินไป ในวัสดุบางชนิด สนามสามารถเรียงตัวกันและทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน ซึ่งทำให้วัตถุมีสนามแม่เหล็กที่ทรงพลัง วัตถุดังกล่าวเรียกว่าแม่เหล็ก แม่เหล็กถาวรมักประกอบด้วยสารต่างๆ เช่น แมกนีไทต์ เหล็ก นิกเกิล หรือนีโอไดเมียม

แม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวด แบตเตอรี่ และก้อนเหล็ก ทองแดง ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก พันรอบเหล็กซึ่งเรียกว่า "แกนกลาง" แม้ว่าเหล็กจะทำเป็นแม่เหล็กถาวรได้ แต่แกนเหล็กของแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ใช่แม่เหล็ก วัสดุทั้งหมดที่แม่เหล็กไฟฟ้าทำขึ้นนั้นไม่ใช่แม่เหล็ก

เมื่อต่อแบตเตอรี่เข้ากับคอยล์แล้ว กระแสไฟจะเริ่มไหลผ่าน ตามที่ Oersted ค้นพบ สิ่งนี้ทำให้ลวดที่ขดลวดสร้างสนามแม่เหล็ก เนื่องจากลวดพันกันแน่น สนามแม่เหล็กเหล่านี้จึงเรียงซ้อนกัน เนื่องจากเหล็กมีความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง จึงเสริมกำลังสนามที่เกิดจากเส้นลวด อย่างไรก็ตาม ทันทีที่พลังงานจากแบตเตอรี่หยุด กระแสไฟจะหยุด ซึ่งหมายความว่าสนามแม่เหล็กจะหายไป นี่คือเหตุผลที่แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นแม่เหล็กชั่วคราว ห้องปฏิบัติการสนามแม่เหล็กสูงแห่งชาติอธิบาย