Съдържание
- Как възниква магнетизмът
- Без естествено магнитни материали
- Как се измерва магнитната сила
- Защо Земята е магнитна
- Противоположностите се привличат
Не само всеки материал може да бъде магнитен. Всъщност от всички известни елементи само шепа притежава магнитна способност и те се различават по степен. Най-силните магнити са електромагнитите, които придобиват атрактивната си сила само когато токът преминава през тях. Токът е движението на електроните, а електроните са това, което прави материалите магнитни. Има композитни материали, които са магнитни, обикновено се наричат черни материали, въпреки че не са толкова силни като електромагнитите.
Как възниква магнетизмът
Казано по-просто, магнетизмът е свързан с електроните. Електроните са по-малки от микроскопичните частици, които се въртят около ядрото на атом. Всеки електрон се държи като свой малък магнит със северен и южен полюс. Когато електроните на един атом са подредени в една и съща посока, или всички насочени на север, или всички насочени на юг, атомът става магнитен. И тъй като електроните се въртят или въртят около ядрото на атом, също така е възможно един атом да притежава магнитно поле, когато полюсите не са всички в подравнение поради въртенето на електроните, което прави атома много подобен на електромагнит.
Без естествено магнитни материали
Няма статични елементи, които са естествено магнитни. Има материали, по-силно привлечени от магнитни полета. Материалите, които са най-силно привлечени от магнитното поле, са желязо и стомана. Въпреки това, има редки смеси, създадени от човека, които могат да станат електромагнитни, като са изложени на силно магнитно поле и държат електромагнитен заряд за дълги периоди от време. Поради способността си да задържат магнитно поле за дълги периоди от време, те се считат за постоянни магнити. Двата най-силни постоянно магнитни материали са желязо-неодимов бор и алуминий-никел-кобалт.
Как се измерва магнитната сила
Полето на магнетиката е трудно да се обясни с точност, защото науката все още не разбира от магнитните полета. Казано по-просто, силните магнитни полета се измерват в тесла, а по-често срещаните и много по-слаби магнитни полета, намиращи се в неща като стерео говорители, се измерват в гауси. За направата на една тесла са необходими 10 000 гауса.
По-лесен начин да го опишем е да мислим за гравитационното привличане. Гравитацията на Земята се счита за около 1 тесла или около 10 000 гаса. Можете да мислите за магнитната сила на гаусите като тегло или за размера на силата, която се упражнява чрез гравитационно привличане. Това би отнело 50 пера, равни на 1 гаус на сила, измерена като тегло, или в случая магнитно привличане. Теглото и магнитната сила не са пряко изравними, но се предлагат като пример, за да се даде усещане за магнитното дърпане или сила на гауса.
Защо Земята е магнитна
Учените знаят, че земята има магнитно свойство, тъй като свободно плаващо парче стомана или желязо винаги ще сочи към магнитен север. Именно там всички линии на дължината се сближават на Северния полюс. Въпреки че магнитната сила не може да се упражнява върху повечето течности, тя може да бъде предадена на земното ядро, което се състои от разтопено желязо. И това ни връща към въртящи се електрони. Както земята се върти по оста си, така и разтопената й желязна сърцевина и всичките й електрически заредени електрони, които създават магнитно поле. Слънцето също се върти по оста си, а материалът му като плазма (подобно на течна консистенция) създава магнитното си поле.
Противоположностите се привличат
Като магнитни полюси отблъскват един друг, докато противоположни магнитни полюси привличат. Магнитите естествено се изтеглят към по-високи магнитни полета. Помислете да имате два магнита, един на 10 тесла и един на 1 тесла. 10-тестовият магнит упражнява по-силно магнитно поле. Парче магнитен материал, разположен на еднакво разстояние от двата магнита, ще бъде привлечено към по-силното от двете магнитни полета. Така че, когато два магнити с подобна полярност се приближават един към друг, те изглежда се изтласкват или са отблъснати, когато всъщност търсят по-високо магнитно поле. С други думи, два магнита, ориентирани към север, изглежда са отблъснати, защото всъщност са привлечени от противоположното, южно ориентирано магнитно поле.