Предмети, що відбивають магніти

Магніти притягують багато металевих предметів, наприклад, залізну стружку, але вони також можуть відштовхувати один одного. Однак багато людей рідко помічають, що багато повсякденних предметів слабо відштовхуються магнітним полем. Причини, за якими магніти притягують одні предмети, а відштовхують інші, зумовлені різницею в молекулярній та атомній структурі.

Електрони - це субатомні частинки, які поводяться як мініатюрні магніти. Вони мають властивість, що називається спін, і може бути як спином вгору (+1/2), так і спином вниз (-1/2). Два електрони на одній орбіталі завжди мають протилежні спіни, тому, коли вони спарені, їх магнітні поля припиняються. У металах ситуація складніша, оскільки електрони ділокалізуються або розподіляються між кількома атомами, але загалом матеріали такого роду називаються діамагнітними, тобто вони слабо відштовхуються магнітом поле.

Більшість матеріалів є діамагнітними. Вода, дерево, люди, пластик, графіт та штукатурка - все це приклади діамагнітних матеріалів. Хоча ми зазвичай вважаємо ці матеріали немагнітними, вони насправді відштовхують (і відштовхуються) від магнітного поля. Це відштовхування надзвичайно слабке, настільки слабке, що у повсякденному житті воно незначне. Однак при сильному магнітному полі цього відштовхування достатньо для левітації деяких дрібних предметів та предметів. Один вчений з Манчестерського університету зміг підняти жабу і помідор - обидва діамагнітних об’єкти - за допомогою потужного магнітного поля. Його робота принесла йому Нобелівську премію, нагороду, присвячену дурній науці.

Більшість предметів навколо вашого дому слабо відштовхують магніти, але якщо магнітне поле не дуже сильне, ви ніколи не помітите ефекту. Щоб справді відбити магніт, потрібен інший магніт. Усі магніти мають два полюси, північний і південний. Подібно до електричних зарядів, існує правило, що подібні заряди відштовхуються, тоді як протилежні заряди залучаються. Магнітний південний полюс притягується до магнітного північного полюса, але північ на півночі або південь на півдні відштовхують один одного. Ви можете відчути, як це працює, якщо спробувати утримувати два магніти разом - в одній орієнтації вони відштовхують один одного, а в іншій притягують.

Інший вид відштовхування може виникнути між магнітом і котушкою дроту. Величина магнітного поля, що проходить через дротяну котушку, називається магнітним потоком. Щоразу, коли відбувається зміна потоку, він індукує струм, магнітне поле якого діє на противагу зміні потоку. Це правило називається Законом Ленца. Переміщення котушки дроту в магнітне поле спричиняє відштовхування між котушкою дроту та магнітом. Це тому, що потік через котушку збільшується, тому в котушці індукується струм. З закону Ленца ми знаємо, що струм, індукований в котушці, створює магнітне поле, що протистоїть збільшенню в потоці, створюючи тим самим відштовхування між котушкою дроту і магнітом, від якого поле виходить.