Conţinut
- Cum apare magnetismul
- Nu există materiale naturale
- Cât de puternică este măsurată forța magnetică
- De ce Pământul este magnetic
- Extremele se atrag
Nu doar orice material poate fi magnetic. De fapt, dintre toate elementele cunoscute, doar o mână are o capacitate magnetică și variază în funcție de grad. Cei mai puternici magneți sunt electromagnetii, care își câștigă forța atractivă doar atunci când trece curentul prin ei. Curentul este mișcarea electronilor, iar electronii sunt ceea ce face ca materialele să fie magnetice. Există materiale compozite care sunt magnetice, denumite de obicei materiale feroase, deși nu sunt la fel de puternice ca electromagnetii.
Cum apare magnetismul
În termeni simpli, magnetismul se referă la electroni. Electronii sunt mai mici decât particulele microscopice care se învârt în jurul nucleului unui atom. Fiecare electron se comportă ca propriul său magnet minuscul cu un pol nord și sud. Când electronii unui atom sunt aliniați în aceeași direcție, fie toate îndreptate spre nord, fie toate îndreptate spre sud, atomul devine magnetic. Și pentru că electronii se rotesc sau se învârt în jurul nucleului unui atom, este de asemenea posibil ca un atom să dețină un câmp magnetic atunci când polii nu sunt aliniați datorită învârtirii electronilor, ceea ce face ca atomul să fie mult ca un electromagnet.
Nu există materiale naturale
Nu există elemente statice care să fie în mod natural magnetice. Există materiale mult mai puternic atrase de câmpurile magnetice. Materialele cele mai puternic atrase de un câmp magnetic sunt fierul și oțelul. Cu toate acestea, există amestecuri de materiale artificiale rare care sunt favorabile devenirii electromagnetice prin expunerea la un câmp magnetic puternic și ținând o sarcină electromagnetică pentru perioade lungi de timp. Datorită capacității lor de a ține un câmp magnetic timp îndelungat, sunt considerați magneți permanenți. Cele două cele mai puternice materiale permanent magnetice sunt fier-neodim-bor și aluminiu-nichel-cobalt.
Cât de puternică este măsurată forța magnetică
Câmpul magneticii este dificil de explicat cu precizie, deoarece există multe lucruri pe care știința încă nu le înțelege despre câmpurile magnetice. În termeni simpli, câmpurile magnetice puternice sunt măsurate în tesla, iar câmpurile magnetice mai frecvente și mult mai slabe întâlnite în lucruri precum difuzoarele stereo sunt măsurate în gauss. Este nevoie de 10.000 gauss pentru a face o tesla.
Un mod mai ușor de a-l descrie este să te gândești la atracția gravitațională. Gravitatea Pământului este considerată aproximativ 1 tesla sau aproximativ 10.000 gauss. Vă puteți gândi la forța magnetică a gaussului ca greutate sau la cantitatea de forță exercitată de atracția gravitațională. Este nevoie de 50 de pene pentru a egala 1 gauss de forță măsurată ca greutate sau, în acest caz, atracție magnetică. Greutatea și forța magnetică nu sunt direct echilibrabile, dar sunt oferite ca exemplu pentru a da un sentiment de tracțiune sau forță magnetică a unui calibru.
De ce Pământul este magnetic
Oamenii de știință știu că pământul are proprietăți magnetice, deoarece o bucată de oțel sau fier plutitor liber va indica întotdeauna spre nordul magnetic. Acolo toate liniile de longitudine converg la Polul Nord. Deși forța magnetică nu poate fi exercitată pe majoritatea lichidelor, ea poate fi distribuită pe miezul pământului, care este format din fier topit. Iar acest lucru ne readuce la electroni învârtiți. Pe măsură ce pământul se învârte pe axa sa, la fel și miezul său de fier topit și toți electronii săi încărcați electric, care creează un câmp magnetic. Soarele se rotește și pe axa sa, iar materialul său sub formă de plasmă (similar cu o consistență lichidă) își creează câmpul magnetic.
Extremele se atrag
La fel ca poli magnetici se resping unul pe altul în timp ce polii magnetici opuși se atrag. Magneții sunt atrași în mod natural de câmpuri magnetice superioare. Gândește-te că ai doi magneți, unul la 10 tesla și unul la 1 tesla. Magnetul de 10 tesla exercită un câmp magnetic mai puternic. O bucată de material magnetic, plasată echidistant din ambii magneți, ar fi atrasă de cel mai puternic dintre cele două câmpuri magnetice. Deci, atunci când doi magneți cu polaritate similară se apropie unul de altul, ei par să se îndepărteze sau să fie respinși atunci când de fapt caută un câmp magnetic mai mare. Cu alte cuvinte, doi magneți orientați spre nord par să fie respinși, deoarece de fapt sunt atrași de câmpul magnetic opus, orientat spre sud.