Tartalom
A mágnesek voltak a felfedezett egyik leghasznosabb anyag, és sok csoda és szórakozás forrásai voltak. A több ezer évvel ezelőtti felfedezésük óta az emberek mindenféle berendezésben megtalálják a mágnesek felhasználását. Az iránytűktől a szekrényajtókig a legtöbb ember naponta találkozik mágnesekkel, mégis sokan nem értik teljesen a működésüket.
Vas anyag
Vasfém: minden olyan fém, amely vasat tartalmaz. A vasfémek nagyon gyakoriak, mivel a legtöbb fémötvözetben nehéz vasat használnak. A vasfémek elég nagy vastartalommal rendelkeznek ahhoz, hogy elegendő domént hozzanak létre egy mágneses mező számára, hogy működjön és vonzza. A vastag anyagok az egyetlen olyan tárgy, amelyet fizikailag vonzanak a mágneses terek.
Domains
A domének az elsődleges oka annak, hogy a mágnesek csak vasfémekkel működnek. A domének a kis, egyedi mágneses mezők, amelyek egy vasmolekulák csoportját veszik körül. Mindegyik doménnek megvan a saját egyedi poláris igazítása, és minden doménnek a poláris vonal a környező molekulák többi részétől eltérő irányba nézhet. Ezeknek a doméneknek a összetört sorrendje az az oka, hogy a vas önmagában nem mágneses, hanem más mágnesek által befolyásolható. A domének természetesen megtalálhatók a vasfémekben, és átmenetileg létrehozhatók áramló árammal.
Hogyan működnek?
A mágneses mezők akkor jönnek létre, amikor az egyes domének sokasága külső erőkön keresztül vonul fel. A domainek elektromos áramnak való kitettséggel vagy akár fizikai mozgással egy másik mágneses tárgy ellen is sorba állhatnak. A vases tárgyak akkor vonzódnak a mágneses mezőkhöz, amikor az egyes domének egybevágnak az elektromos mezőkkel. A legtöbb vases tárgy mágnesezhető egyszerűen úgy, hogy többször megdörzsöli azokat egy mágnes ellen. Miután a vasmolekula doménjei igazodnak és ugyanabba a poláris irányba néznek, egységeik létrehoznak egy saját mágneses teret, amely képes más vas anyagokra hatni.
Természetes mágnesek
A természetes mágnesek vezettek a mágnesek eredeti felfedezéséhez. A magnetit az egyik leggyakoribb fém, amelyet természetes mágnesnek tekintnek. A magnetit olyan fém, amelynek atomszerkezete könnyen mágnesezhető, ha egyszerűen érintkezésbe kerül más fémtárgyakkal. A vikingek és a kínaiak az első iránytűkben magnetitet használták.
Elektromágnesek
Az elektromágneseket úgy hozzák létre, hogy elektromos áramot vezetnek egy vezető fémön. Az elektromos áram az elektronok gyors mozgását okozza, amely mágneses teret hoz létre. Elektromágneses terek létrehozhatók úgy, hogy elektromos áramot vezetnek bármilyen fémen, beleértve a színesfém vezetőképes fémeket is.