Sisu
Magnetid meelitavad ligi palju metallesemeid, näiteks rauaviilusid, kuid need võivad ka üksteist tõrjuda. Kuid paljud inimesed märkavad seda harva, et paljusid igapäevaseid esemeid tõrjub magnetväli nõrgalt. Põhjused, miks magnetid meelitavad mõnda eset ja tõrjuvad teisi, tulenevad erinevustest molekulaarses ja aatomistruktuuris.
Spin
Elektronid on subatomilised osakesed, mis käituvad nagu miniatuursed magnetid. Neil on omadus, mida nimetatakse spinniks ja neid saab ketrada üles (+1/2) või ketramiseks allapoole (-1/2). Samal orbitaalil kahel elektronil on alati vastassuunalised keerud, nii et kui nad on paaris, siis nende magnetväljad kustuvad. Metallides on olukord keerulisem, kuna elektronid delokaliseeruvad või jagunevad mitme aatomi vahel, kuid üldiselt nimetatakse seda tüüpi materjale diamagnetilisteks, mis tähendab, et neid tõrjub magnetväli nõrgalt.
Tavalised diamagneetilised materjalid
Enamik materjale on diamagneetilised. Vesi, puit, inimesed, plastik, grafiit ja krohv on kõik diamagnetiliste materjalide näited. Kui tavaliselt mõtleme nendele materjalidele mittemagnetilistena, siis tõrjuvad nad (ja tõrjuvad neid) magnetvälja. See tõrjumine on äärmiselt nõrk, nii nõrk, et igapäevaelus on see tühine. Tugeva magnetvälja korral piisab sellest tõrkest mõne väikese eseme ja eseme levitamiseks. Üks Manchesteri ülikooli teadlane suutis konna ja tomati - mõlemad diamagnetilised objektid - levitada võimsa magnetvälja abil. Tema töö võitis talle Ig Nobeli preemia, mis on rumalusele teadusele pühendatud auhind.
Muud magnetid
Enamik esemeid teie kodu ümbruses tõrjub magneteid nõrgalt, kuid kui magnetväli pole väga tugev, ei näe te seda kunagi. Magneti tõrjumiseks on vaja veel ühte magneti. Kõigil magnetitel on kaks poolust - põhja ja lõuna. Nii nagu elektrilaengute puhul, kehtib ka reegel, et sarnased laengud tõrjuvad, vastupidised laengud tõmbavad ligi. Magnetilist põhjapoolust tõmbab magnetiline lõunapoolus, põhja pool põhja või lõunas lõuna aga tõrjuvad nad üksteist. Selle toimimise kohta saate aimu, kui proovite hoida kahte magnetit koos - ühes suunas tõrjuvad nad üksteist, teises aga tõmbavad.
Lenzsi seadus
Teist tüüpi tõrjumine võib toimuda magneti ja traatmähise vahel. Traatmähist läbiva magnetvälja kogust nimetatakse magnetvoogudeks. Igal ajal, kui voolavused muutuvad, kutsub see esile voolu, mille magnetväli toimib vastupidiselt voo muutusele. Seda reeglit nimetatakse Lenzsi seaduseks. Traadi mähise viimine magnetvälja põhjustab traadi mähise ja magneti vahelist tõrjumist. Asi on seetõttu, et mähise läbiv voog suureneb, seetõttu kutsutakse mähisesse vool. Lenzsi seaduse kohaselt teame, et mähises tekitatav vool tekitab magnetvoo, mis vastandub voo suurenemisele, luues seeläbi tagasilöögi traadi mähise ja magneti vahel, millest väli väljub.