Magnety, jako jsou hračky přilepené k domácí ledničce nebo podkovy, které vám byly zobrazeny ve škole, mají některé neobvyklé vlastnosti. Navíc mají tyče.
Přibližte dva magnety. Jižní pól jednoho magnetu bude přitahován na severní pól jiného. Severní pól jednoho magnetu odpuzuje severní pól druhého.
Magnetický a elektrický proud
Magnetické pole je generováno elektrickým proudem, tj. Pohybujícími se elektrony. Elektrony pohybující se kolem atomového jádra nesou záporný náboj. Řízený pohyb nábojů z jednoho místa na druhé se nazývá elektrický proud. Elektrický proud vytváří kolem sebe magnetické pole.
Toto pole se svými silovými liniemi, jako smyčka, pokrývá cestu elektrického proudu, jako oblouk, který stojí nad cestou. Například, když je zapnuta stolní lampa a proud protéká měděnými dráty, to znamená, že elektrony v drátu skočí z atomu na atom a kolem drátu se vytvoří slabé magnetické pole. Ve vysokonapěťových přenosových vedeních je proud mnohem silnější než u stolní lampy, takže kolem vodičů takových vedení se vytváří velmi silné magnetické pole. Elektrická energie a magnetismus jsou tedy dvě strany téže mince - elektromagnetismus.
Elektronový pohyb a magnetické pole
Pohyb elektronů uvnitř každého atomu vytváří kolem sebe malé magnetické pole.Elektron pohybující se na oběžné dráze vytváří vírové magnetické pole. Většina magnetického pole však není vytvářena pohybem elektronu na jeho oběžné dráze kolem jádra, ale pohybem elektronu kolem jeho osy, tzv. Elektronovou rotací. Spin charakterizuje rotaci elektronu kolem jeho osy, jako pohyb planety kolem jeho osy.
Proč jsou materiály magnetizovány a nemagnetizovány
Ve většině materiálů, jako jsou plasty, jsou magnetická pole jednotlivých atomů náhodně orientována a vzájemně se ruší. Ale v materiálech, jako je železo, mohou být atomy orientovány tak, aby se jejich magnetická pole sečtila, takže kousek oceli je magnetizován. Atomy v materiálech jsou spojeny do skupin zvaných magnetické domény. Magnetická pole jedné samostatné domény jsou orientována v jednom směru. To znamená, že každá doména je malý magnet.
Různé domény jsou orientovány v široké škále směrů, tj. Jsou narušeny a zhasnou magnetická pole druhé strany. Ocelový pás proto není magnet. Ale pokud se nám podaří orientovat domény v jednom směru, takže síly magnetických polí se sčítají, pak si dejte pozor! Ocelový pás se stane silným magnetem a přitáhne jakýkoli železný předmět z hřebíku do chladničky.
Zajímavý fakt: minerální magnetická železná ruda je přírodní magnet. Ale většina magnetů je vyrobena uměle.
Jak se magnety
Jaká síla může způsobit, že atomy vytvoří štíhlou linii, aby vytvořily jednu velkou doménu? Umístěte ocelový pás do silného magnetického pole.Postupně, jedna po druhé, se všechny domény budou otáčet ve směru aplikovaného magnetického pole. Jak se točí, domény vtáhnou do tohoto pohybu další atomy, zvětšující se velikost a doslova otoky. Pak se identicky orientované domény spojí a nyní, prosím, ocelový pás přeměněn na magnet.
Můžete to předvést svým kamarádům pomocí obyčejného ocelového hřebíku. Vložte hřebík do magnetického pole velkého podkovového magnetu. Držte jej tam několik minut, dokud se nehtové domény nebudou zarovnat správným směrem. Jakmile se to stane, hřebík se krátce stane magnetem. S ním můžete dokonce zvednout padlé kolíky z podlahy.