Sisu
- Elekter loob magnetismi
- Magnetism loob elektrit
- Elektromagnetilise induktsiooni põhimõte
- Looduslik elekter muudab looduslikud magnetid
- Ühendus
Magnetism ja elekter on kaks igapäevase maailma salapärasemat nähtust. Elekter on submikroskoopiliselt laetud osakeste liikumine läbi materjali. See maja juhtmete kaudu liikuv laenguvool ehk voolutoit annab tänapäevastele tööriistadele ja seadmetele vajaliku elektrienergia. Magnetism on nähtamatu jõud, mis laseb magnetitel liikuda teiste magnetite ja teatud metallide vahemaa tagant. Ehkki pealtnäha väga erinevad asjad, on magnetism ja elekter tegelikult väga tihedalt seotud.
Elekter loob magnetismi
1820. aastal märkas taani füüsik Hans Christian Orsted elektriga katsetamise ajal midagi ebaharilikku. Ta leidis, et kui traadis voolab elektrivool, liigub läheduses asuva kompassi nõel. Ainus, mis seda teha sai, oli magnetväli. Orsted oli avastanud, et elektrivool tekitab magnetvälja.
Magnetism loob elektrit
Michael Faraday arvas Orstedsi avastusest kuuldes, et kui elektrivool võib tekitada magnetvälju, peaksid magnetväljad olema võimelised tekitama elektrivoolu. 1831. aastal avastas Faraday terve rea katseid, mille eesmärk oli testida tema ideed, et juhtme lähedal liikuv magnet võib põhjustada elektrivoolu voolamist selles traadis.
Elektromagnetilise induktsiooni põhimõte
Elektri genereerimiseks polnud magnetil isegi vaja liikuda. Oluline tegur oli see, et traadi ümbritsev magnetväli peaks muutuma. Selle muutuse võib põhjustada liikuv magnet, magneti paigalhoidmine ja mähise liigutamine või elektromagneti võimsuse suurendamine ja vähendamine. Seda põhimõtet, et muutuv magnetväli kutsub esile juhis elektrivoolu, hakati nimetama elektromagnetilise induktsiooni seaduseks.
Looduslik elekter muudab looduslikud magnetid
Orstedsi avastus näitab, miks magnetitel on magnetväljad, mis võivad teisi objekte liigutada. Kogu mateeria koosneb aatomitest. Laetud elektronid tiirlevad tiheda aatomituuma ümber. Vooluhulk on ainult liikuv elektrilaeng. See tähendab, et looduses on iga aatom ümbritsetud väikese elektrivooluga, mis tähendab, et kõigil aatomitel on väike magnetväli, sest nagu näitas Orsted, tekitavad elektrivoolud magnetvälju. Enamikes materjalides osutavad need pisikesed aatomimagnetid igas suunas ja välistavad üksteise mõju. Seetõttu pole enamik materjale magnetilised. Kuid mõnedes materjalides rivistuvad need pisikesed magnetid, luues võimsa magnetvälja. Need materjalid on magnetid ja peaaegu alati mingid metallid.
Ühendus
Nagu Orsted ja Faraday näitasid, on magnetism ja elekter omavahel tihedalt seotud. Tundub, et kumbki suudab teise luua. Isegi looduslikud magnetid on magnetilised, kuna kõik pisikesed elektrivoolud jooksevad neist läbi just õigel viisil. Poleks vale öelda, et magnetism ja elekter on sama nähtuse kaks erinevat aspekti.