Obsah
- Dejiny magnetizmu
- Atómy a elektrické nabíjanie
- Magnetické polia atómov
- Zrušenie polí
- magnetizácie
- Dva faktory
Magnetizmus je názov silového poľa generovaného magnetmi. Vďaka nej magnety priťahujú určité kovy z diaľky, takže ich priblížia bližšie bez zjavnej príčiny. Je to tiež prostriedok, ktorým sa magnety navzájom ovplyvňujú. Všetky magnety majú dva póly, ktoré sa nazývajú póly „sever“ a „juh“. Rovnako ako magnetické póly sa navzájom priťahujú, zatiaľ čo na rozdiel od magnetických pólov sa navzájom tlačia. Existuje mnoho rôznych druhov magnetov s veľkým množstvom úrovní sily. Niektoré magnety sú sotva silné, aby držali papier v chladničke. Iní sú dosť silní na to, aby zdvihli autá.
Dejiny magnetizmu
Aby ste pochopili, čo robí magnety silnými, musíte pochopiť niečo z histórie vedy o magnetizme. Začiatkom 19. storočia bola známa existencia magnetizmu a existencia elektriny. Všeobecne sa o nich uvažovalo ako o dvoch úplne samostatných javoch. V roku 1820 však fyzik Hans Christian Oersted dokázal, že elektrické prúdy vytvárajú magnetické pole. Čoskoro potom, v roku 1855, ďalší fyzik, Michael Faraday, dokázal, že zmena magnetických polí môže generovať elektrické prúdy. Ukázalo sa teda, že elektrina a magnetizmus sú súčasťou toho istého javu.
Atómy a elektrické nabíjanie
Všetka hmota je vyrobená z atómov a všetky atómy sú vyrobené z malých elektrických nábojov. V strede každého atómu je jadro, malá hustá zhluk hmoty s pozitívnym elektrickým nábojom. Okolo každého jadra je o niečo väčší oblak záporne nabitých elektrónov, ktorý drží na svojom mieste elektrická príťažlivosť atómového jadra.
Magnetické polia atómov
Elektróny sú neustále v pohybe. Otáčajú sa a pohybujú sa okolo atómov, ktorých sú súčasťou, a niektoré elektróny sa dokonca pohybujú z jedného atómu na druhý. Každý pohybujúci sa elektrón je malý elektrický prúd, pretože elektrický prúd je iba pohyblivý elektrický náboj. Preto, ako ukázal Oersted, každý elektrón v každom atóme vytvára svoje vlastné malé magnetické pole.
Zrušenie polí
Vo väčšine materiálov tieto malé magnetické polia smerujú mnohými rôznymi smermi, a preto sa navzájom rušia. Podľa Kristen Coyne z Národného laboratória vysokých magnetických polí. Severné póly sú vedľa južných pólov tak často, ako nie, a čisté magnetické pole celého objektu je takmer nulové.
magnetizácie
Ak sú niektoré materiály vystavené vonkajšiemu magnetickému poľu, tento obraz sa zmení. Vonkajšie magnetické pole núti všetky tie malé magnetické polia usporiadať sa. Jeho severný pól tlačí všetky malé severné póly rovnakým smerom: smerom od neho. Pritiahne k nemu všetky malé magnetické južné póly. To vedie k tomu, že malé magnetické polia vo vnútri materiálu pridávajú svoje efekty dohromady. Výsledkom je silné čisté magnetické pole v objekte ako celku.
Dva faktory
Čím silnejšie je použité vonkajšie magnetické pole, tým väčšia je výsledná magnetizácia. Toto je prvý z faktorov, ktorý určuje, ako silný sa magnet stáva. Druhým je druh materiálu, z ktorého je magnet vyrobený. Rôzne materiály vytvárajú magnety rôznych síl. Tí, ktorí majú vysokú magnetickú permeabilitu (čo je mierou toho, ako reagujú na magnetické polia), vytvárajú najsilnejšie magnety. Z tohto dôvodu sa čisté železo používa na výrobu najsilnejších magnetov.