Conţinut
Magneții atrag numeroase obiecte din metal, cum ar fi straturile de fier, dar se pot respinge reciproc. Ceea ce mulți oameni observă foarte rar, totuși, este că multe articole cotidiene sunt respinse slab de un câmp magnetic. Motivele pentru care magneții atrag unele elemente și le resping pe altele decurg din diferențele de structură moleculară și atomică.
A învârti
Electronii sunt particule subatomice care se comportă ca magneții în miniatură. Au o proprietate numită spin și pot fi spin up (+1/2) sau spin down (-1/2). Doi electroni din același orbital au întotdeauna rotiri opuse, astfel încât atunci când sunt împerecheți, câmpurile lor magnetice se anulează. În metale, situația este mai complicată, deoarece electronii sunt delocalizați sau împărțiți între mai mulți atomi, dar, în general, materialele de acest fel se numesc diamagnetice, ceea ce înseamnă că sunt slab respinse de un câmp magnetic.
Materiale diamagnetice comune
Majoritatea materialelor sunt diamagnetice. Apa, lemnul, oamenii, plasticul, grafitul și tencuiala sunt toate exemple de materiale diamagnetice. Deși, de obicei, considerăm aceste materiale ca fiind non-magnetice, ele resping (și sunt respinse de) un câmp magnetic. Această repulsie este extrem de slabă, atât de slabă încât în viața de zi cu zi, neglijabilă. Cu un câmp magnetic puternic, însă, această repulsie este suficientă pentru a levita unele obiecte și obiecte mici. Un om de știință de la Universitatea din Manchester a fost capabil să leviteze o broască și o roșie - ambele obiecte diamagnetice - folosind un câmp magnetic puternic. Opera sa i-a câștigat un premiu Ig Nobel, un premiu dedicat științei stupide.
Alți magneți
Majoritatea articolelor din jurul casei resping slab magneții, dar dacă câmpul magnetic nu este foarte puternic, nu veți observa niciodată efectul. Pentru a respinge cu adevărat un magnet, ai nevoie de un alt magnet. Toți magneții au doi poli, nord și sud. La fel ca în cazul încărcărilor electrice, regula este că sarcinile similare se resping în timp ce sarcinile opuse atrag. Un pol magnetic sud este atras de un pol nord magnetic, dar nord de la nord sau sud, de la sud, se resping reciproc. Puteți înțelege cum funcționează acest lucru dacă încercați să țineți doi magneți împreună - într-o orientare se resping unul pe celălalt, în timp ce în celălalt atrag.
Legea Lenzs
Un alt fel de repulsie poate apărea între un magnet și o bobină de sârmă. Cantitatea de câmp magnetic care trece printr-o bobină de sârmă se numește flux magnetic. De fiecare dată când există o schimbare a fluxului, el induce un curent al cărui câmp magnetic acționează în opoziție cu schimbarea fluxului. Această regulă se numește Legea Lenzs. Mutarea unei bobine de sârmă într-un câmp magnetic determină repulsia între bobina de sârmă și magnet. Acest lucru se datorează faptului că fluxul prin bobină este în creștere, deci un curent este indus în bobină. Din Legea Lenzs știm că curentul indus în bobină creează un câmp magnetic care se opune creșterii fluxului, creând astfel o repulsie între bobina de sârmă și magnetul din care emană câmpul.