Съдържание
- Връзка между електричеството и магнетизма
- Естествени магнити
- Защо естествените магнити имат магнитни полета
- Електромагнитни части
- Как работят електромагнитите
- За сравнение
Магнетизмът е естествена сила, която позволява на магнитите да взаимодействат с други магнити и някои метали на разстояние. Всеки магнит има два полюса, наречени "северен" и "южен" полюс. Както магнитните полюси се изтласкват един друг, така и различни полюси се придърпват един друг. Всички магнити привличат определени метали към тях. Има два вида магнити. Има естествени магнити и магнити, направени от електрически части, наречени „електромагнити“.
Връзка между електричеството и магнетизма
Електричеството и магнетизмът, макар и привидно две отделни сили, всъщност са тясно свързани помежду си. Открит от физика Майкъл Фарадей през 19 век, законът за електромагнитната индукция показва, че движещите се електрически заряди създават магнитни полета. Това е основата за съществуването на естествени магнити и произведени от човека електромагнити, според Кристен Койн от Националната лаборатория за високо магнитно поле.
Естествени магнити
При естествено срещащи се магнити, вътре в веществото на магнита се генерира токът на движещи се електрически заряди, които създават магнитното поле. Атомите, малките частици, които съставят всички физически обекти, са съставени от заредени електрони, обикалящи около ядрените частици. Тъй като електроните постоянно се движат около ядрото, те непрекъснато създават магнитни полета.
Защо естествените магнити имат магнитни полета
В повечето материали северният и южният полюс на тези малки атомни магнити сочат всяка посока. Това прави ефектите на всяка отмяна един на друг, а материалът се оставя немагнитен. В някои материали, предимно метали, тези малки магнити се подреждат и правят целия обект магнетичен.
Електромагнитни части
Електромагнитът е устройство, съставено от три прости части. Намотка от тел се навива около сърцевина от метал, обикновено желязо. Към намотката на проводника е свързана батерия или друг източник на енергия. Обикновено жицата е много тънка и изолирана от емайла, за да поддържа допълнително размера.
Как работят електромагнитите
Когато напрежението се приложи към намотката, тогава електрически ток започва да тече през нея. Това предизвиква магнитно поле около телта. Формата на намотката принуждава магнитното поле на тока в специална конфигурация. Всички полета на всеки контур на намотката се подреждат така, че ефектът да е този на естествен магнит на бара. Единият край на бобината е северен полюс, а другият край е южен полюс. Желязната сърцевина подсилва полето на жицата, което прави електромагнита по-силен.
За сравнение
В много отношения природният магнит и електромагнитът са едно и също. И двете са обекти, генериращи големи магнитни полета от електрически токове. И двете имат северен и южен полюс. Въпреки това, електромагнитът може да променя силата си (чрез промяна на тока си), а естественият магнит не може. Електромагнитът може да превключва полюсите си (чрез обратно напрежение), докато естественият магнит не може. Полето на естествен магнит се генерира от много микроскопични токове. Полето на електромагнита се генерира от единичен мащабен ток.