Съдържание
- Електричеството създава магнетизъм
- Магнетизмът създава електричество
- Принципът на електромагнитната индукция
- Естественото електричество прави естествени магнити
- Връзката
Магнетизмът и електричеството са две от по-загадъчните явления на всекидневния свят. Електричеството е движението на субмикроскопични заредени частици през материал. Този поток от заряди или "ток", движещ се през проводниците на къщата, осигурява електрическата енергия, необходима на съвременните инструменти и уреди. Магнетизмът е невидима сила, която позволява на магнитите да движат други магнити и определени метали на разстояние. Въпреки че привидно много различни неща, магнетизмът и електричеството всъщност са много тясно свързани.
Електричеството създава магнетизъм
През 1820 г. датският физик Ханс Кристиан Орстед забелязва нещо необичайно, докато провежда експерименти с електричество. Той откри, че когато в жица тече електрически ток, иглата на компас, поставен наблизо, ще се движи. Единственото, което можеше да направи това, беше магнитно поле. Орстед беше открил, че електрически ток генерира магнитно поле.
Магнетизмът създава електричество
Майкъл Фарадей, след като чул за откритието на Орстед, вярвал, че ако електрическите токове могат да създадат магнитни полета, тогава магнитните полета трябва да могат да генерират електрически токове. През 1831 г., докато провежда поредица от експерименти, предназначени да тестват идеята му, Фарадей открива, че магнит, движещ се в близост до жица, може да предизвика електрически ток в този проводник.
Принципът на електромагнитната индукция
Не беше необходимо дори магнитът да се движи, за да генерира енергия. Важният фактор беше, че магнитното поле около жицата трябва да се променя. Тази промяна може да бъде причинена от движещ се магнит или чрез задържане на магнита и преместване на бобината или чрез увеличаване и намаляване на мощността в електромагнита. Този принцип, че променящото се магнитно поле ще предизвика електрически ток в проводник, стана известен като закон на електромагнитната индукция.
Естественото електричество прави естествени магнити
Откриването на Орстед показва защо магнитите имат магнитни полета, които могат да движат други обекти. Цялата материя е изградена от атоми. Заредените електрони обикалят около плътно атомно ядро. Всичко, че токът е движещ се електрически заряд. Това означава, че всеки атом в природата е заобиколен от мъничък електрически ток, което означава, че всички атоми имат малко магнитно поле, тъй като както показа Орстед, електрическите токове генерират магнитни полета. В повечето материали тези малки атомни магнити насочват във всяка посока и отменят един друг ефект. Ето защо повечето материали не са магнитни. Но в някои материали тези малки магнити се подреждат, създавайки мощно магнитно поле. Тези материали са магнити и почти винаги са от някакъв вид метал.
Връзката
Както показаха Орстед и Фарадей, магнетизмът и електричеството са много тясно свързани. Изглежда, че всеки може да създаде другия. Дори естествените магнити са магнитни поради всички мънички електрически токове, протичащи през тях по точно правилния начин. Не би било грешно да се каже, че магнетизмът и електричеството са два различни аспекта на едно и също явление.