Conţinut
- Legătura dintre electricitate și magnetism
- Magneți naturali
- De ce magneții naturali au câmpuri magnetice
- Piese electromagnet
- Cum funcționează electromagnetii
- In comparatie
Magnetismul este o forță naturală care permite magneților să interacționeze cu alți magneți, și cu anumite metale, la distanță. Fiecare magnet are doi poli, numiți „nord” și „sud”. La fel ca poli magnetici se împing unul pe altul și diferiți poli se trag unul pe altul mai aproape. Toți magneții atrag anumite metale către ei. Există două feluri de magneți. Există magneți și magneți care se formează din piese electrice, numiți „electromagneti”.
Legătura dintre electricitate și magnetism
Electricitatea și magnetismul, deși aparent două forțe separate, sunt de fapt strâns legate între ele. Descoperită de fizicianul Michael Faraday în secolul al XIX-lea, legea inducției electromagnetice arată că mișcarea sarcinilor electrice creează câmpuri magnetice. Aceasta este baza existenței magneților și a electromagnetelor artificiale, în conformitate cu Kristen Coyne, de la Laboratorul Național de Câmp Magnetic.
Magneți naturali
Cu magneții care apar în mod natural, curentul încărcărilor electrice în mișcare care creează câmpul magnetic este generat în interiorul substanței magnetului. Atomii, particulele minuscule care alcătuiesc toate obiectele fizice, sunt formate din electroni încărcați care orbitează particule nucleare. Deoarece electronii se mișcă constant în jurul nucleului, creează constant câmpuri magnetice.
De ce magneții naturali au câmpuri magnetice
În majoritatea materialelor, polii nord și sud ai acestor mici magneți atomici indică fiecare direcție. Acest lucru face ca efectele fiecăruia să se anuleze reciproc, iar materialul este lăsat nemagnetic. În unele materiale, în mare parte metale, acești mici magneți se aliniază și fac ca întregul obiect să fie magnetic.
Piese electromagnet
Un electromagnet este un dispozitiv format din trei părți simple. O bobină de sârmă se înfășoară în jurul unui miez de metal, de obicei fier. O baterie sau o altă sursă de alimentare este conectată la bobina de fir. Firul este, în general, foarte subțire și izolat de smalț, pentru a menține și mai mult dimensiunea.
Cum funcționează electromagnetii
Când tensiunea este aplicată pe bobină, atunci un curent electric începe să curgă prin ea. Acest lucru face ca un câmp magnetic să se formeze în jurul sârmei. Forma bobinei forțează câmpul magnetic al curentului într-o configurație specială. Toate câmpurile fiecărei bucle ale bobinei se aliniază astfel încât efectul să fie cel al unui magnet de bare naturale. Un capăt al bobinei este un pol nord, iar celălalt capăt este un pol sud. Miezul de fier consolidează câmpul sârmei, făcând electromagnetul mai puternic.
In comparatie
În multe feluri, un magnet natural și un electromagnet sunt identici. Ambele sunt obiecte care generează câmpuri magnetice mari din curenții electrici. Ambele au un pol nord și un sud. Cu toate acestea, un electromagnet își poate varia rezistența (variind curentul) și un magnet natural nu poate. Un electromagnet își poate comuta poli (inversând tensiunea) în timp ce un magnet natural nu poate. Câmpul unui magnet natural este generat de mai mulți curenți microscopici. Câmpul unui electromagnet este generat de un singur curent pe scară largă.