Obsah
- Ako sa objavuje magnetizmus
- Žiadne prírodné magnetické materiály
- Ako sa meria magnetická sila
- Prečo je Zem magnetická
- Protiklady sa priťahujú
Magnetický môže byť nielen akýkoľvek materiál. V skutočnosti zo všetkých známych prvkov má iba hŕstka magnetickú schopnosť a mení sa podľa stupňa. Najsilnejšími magnetmi sú elektromagnety, ktoré získavajú svoju atraktívnu silu iba vtedy, keď nimi prechádza prúd. Prúd je pohyb elektrónov a elektróny robia materiály magnetickými. Existujú kompozitné materiály, ktoré sú magnetické, zvyčajne sa označujú ako železné materiály, hoci nie sú také silné ako elektromagnetické palivá.
Ako sa objavuje magnetizmus
Jednoducho povedané, magnetizmus je predovšetkým o elektrónoch. Elektróny sú menšie ako mikroskopické častice, ktoré sa točia okolo jadra atómu. Každý elektrón sa správa ako svoj malý magnet so severným a južným pólom. Keď sú elektróny atómu usporiadané v rovnakom smere, buď všetky smerujúce na sever alebo všetky smerujúce na juh, atóm sa stane magnetickým. A pretože sa elektróny otáčajú alebo otáčajú okolo jadra atómu, je tiež možné, že atóm má magnetické pole, keď póly nie sú všetky zarovnané kvôli spriadaniu elektrónov, vďaka čomu je atóm veľmi podobný elektromagnetu.
Žiadne prírodné magnetické materiály
Neexistujú žiadne statické prvky, ktoré sú prirodzene magnetické. Magnetické polia silnejšie priťahujú materiály. Materiály, ktoré najviac priťahujú magnetické pole, sú železo a oceľ. Existujú však zriedkavé zmesi materiálov vyrobené človekom, ktoré vedú k elektromagnetickému pôsobeniu tým, že sú vystavené silnému magnetickému poľu a dlhodobo udržiavajú elektromagnetický náboj. Vďaka svojej schopnosti dlhodobo držať magnetické pole sa považujú za permanentné magnety. Dva najsilnejšie trvalo magnetické materiály sú železo-neodým-bór a hliník-nikel-kobalt.
Ako sa meria magnetická sila
Pole magnetiky je ťažké vysvetliť s presnosťou, pretože je veľa toho, čo veda stále nechápe o magnetických poliach. Zjednodušene povedané, silné magnetické polia sa merajú v tesle a častejšie a oveľa slabšie magnetické polia nachádzajúce sa vo veciach, ako sú stereofónne reproduktory, sa merajú v gaussi. Vytvorenie jednej tesly trvá 10 000 gaussov.
Ľahší spôsob, ako to opísať, je myslieť na gravitačnú príťažlivosť. Gravitácia Zeme je považovaná za asi 1 tesla alebo asi 10 000 gaussov. Môžete uvažovať o magnetickej sile gaussov ako o váhe alebo o sile gravitačnej príťažlivosti. To by potrebovalo 50 peria, aby sa rovnalo 1 gaussu sily meranej ako hmotnosť alebo v tomto prípade magnetická príťažlivosť. Hmotnosť a magnetická sila nie sú priamo porovnateľné, ale sú ponúkané ako príklad na poskytnutie pocitu magnetického ťahu alebo sily gaussa.
Prečo je Zem magnetická
Vedci vedia, že Zem má magnetické vlastnosti, pretože voľne plávajúci kus ocele alebo železa bude vždy ukazovať na magnetický sever. Na severnom póle sa zbiehajú všetky čiary zemepisnej dĺžky. Kým magnetická sila nemôže byť vyvíjaná na väčšinu tekutín, môže byť aplikovaná na jadro Zeme, ktoré je tvorené roztaveným železom. A to nás privádza späť k rotujúcim elektrónom. Keď sa Zem točí na svojej osi, tak jej jadro roztaveného železa a všetky jeho elektricky nabité elektróny vytvárajú magnetické pole. Slnko sa tiež točí na svojej osi a jeho materiál ako plazma (podobná tekutej konzistencii) vytvára svoje magnetické pole.
Protiklady sa priťahujú
Rovnako ako magnetické póly sa navzájom odpudzujú, zatiaľ čo priťahujú opačné magnetické póly. Magnety sú prirodzene priťahované k vyšším magnetickým poliam. Myslite na to, že máte dva magnety, jeden na 10 tesla a jeden na 1 tesla. 10 tesla magnet má silnejšie magnetické pole. Kus silnejšieho z oboch magnetických polí by prilákal kus magnetického materiálu, ktorý je umiestnený rovnako od oboch magnetov. Keď sa dva magnety podobnej polarity priblížia k sebe, zdá sa, že sa odtláčajú alebo sú odrazené, keď v skutočnosti hľadajú vyššie magnetické pole. Inými slovami, dva severne orientované magnety sa zdajú byť odrazené, pretože ich v skutočnosti priťahuje opačné južné magnetické pole.