Sisu
- Magnetismi ajalugu
- Aatomid ja elektrilaeng
- Aatomite magnetväljad
- Väljade tühistamine
- Magnetiseerimine
- Kaks tegurit
Magnetism on magnetite tekitatava jõuvälja nimi. Selle kaudu meelitavad magnetid teatud metalle eemalt, muutes need ilma nähtava põhjuseta lähemale. See on ka vahend, mille abil magnetid üksteist mõjutavad. Kõigil magnetitel on kaks poolust, mida nimetatakse põhja- ja lõunapooluseks. Nagu magnetilised poolused tõmbavad üksteist ligi, samal ajal kui erinevalt magnetilised poolused lükkavad üksteise eemale. Seal on palju erinevaid magneteid, mille tugevus on väga mitmekesine. Mõned magnetid on vaevalt piisavalt tugevad, et hoida paberit külmkapis. Teised on piisavalt tugevad, et autosid tõsta.
Magnetismi ajalugu
Et mõista, mis muudab magnetid tugevaks, peate mõistma midagi magnetismi teaduse ajaloost. 19. sajandi alguses oli magnetilisuse olemasolu, nagu ka elektri olemasolu, üldteada. Neid peeti üldiselt kaheks täiesti eraldi nähtuseks. Kuid 1820. aastal tõestas füüsik Hans Christian Oersted, et elektrivoolud tekitavad magnetvälju. Varsti pärast seda, 1855. aastal, tõestas teine füüsik Michael Faraday, et muutuvad magnetväljad võivad tekitada elektrivoolusid. Nii näidati, et elekter ja magnetism on osa samast nähtusest.
Aatomid ja elektrilaeng
Kõik ained on valmistatud aatomitest ja kõik aatomid on valmistatud pisikestest elektrilaengutest. Iga aatomi keskmes asub tuum, väike tihe aineklamber, millel on positiivne elektrilaeng. Igat tuuma ümbritseb negatiivselt laetud elektronide pisut suurem pilv, mida hoiab aatomituuma elektriline külgetõmme.
Aatomite magnetväljad
Elektronid on pidevalt liikvel. Nad nii keerlevad kui liiguvad aatomite ümber, milles nad on osa, ja mõned elektronid liiguvad isegi ühest aatomist teise. Iga liikuv elektron on väike elektrivool, sest elektrivool on lihtsalt liikuv elektrilaeng. Seetõttu, nagu näitas Oersted, loob iga aatomi iga elektron oma pisikese magnetvälja.
Väljade tühistamine
Enamiku materjalide puhul osutavad need pisikesed magnetväljad paljudesse eri suundadesse ja tühistavad seetõttu üksteise välja, ütles riikliku kõrge magnetiliste väljade laboratooriumi Kristen Coyne. Põhjapoolused asuvad lõunapooluste kõrval nii sageli kui mitte ja kogu objekti netomagnetväli on nullilähedane.
Magnetiseerimine
Kui mõned materjalid puutuvad kokku välise magnetväljaga, muutub see pilt. Väline magnetväli sunnib kõik need väikesed magnetväljad rivistama. Selle põhjapoolus lükkab kõik väikesed põhjapoolused samas suunas: sellest eemale. See tõmbab kõik väikesed magnetilised lõunapoolused selle poole. See paneb materjali sees olevad pisikesed magnetväljad oma efektid kokku lisama. Tulemuseks on tugev netomagnetväli objektis tervikuna.
Kaks tegurit
Mida võimsam on rakendatav väline magnetväli, seda suurem on see magnetiseerumine. See on esimene teguritest, mis määrab, kui tugevaks magneti saab. Teine on materjali tüüp, millest magnet on valmistatud. Erinevatest materjalidest saadakse erineva tugevusega magnetid. Need, millel on kõrge magnetiline läbilaskvus (mis mõõdab, kui reageerivad nad magnetväljadele), teevad kõige tugevamad magnetid. Sel põhjusel kasutatakse mõne tugevaima magneti valmistamiseks puhast rauda.