Tartalom
- A mágnesesség története
- Atomok és elektromos töltés
- Atomok mágneses terei
- A mezők törlése
- Mágnesezés
- Két tényező
A mágnesesség a mágnesek által generált erőtér neve. Ezen keresztül a mágnesek bizonyos távolságra vonzzák a fémeket, és minden látható jelenség nélkül közelebb kerülnek egymáshoz. Ez is az az eszköz, amellyel a mágnesek hatással vannak egymásra. Minden mágnesnek két pólusa van, úgynevezett „északi” és „déli” pólusoknak. Mint a mágneses pólusok vonzzák egymást, míg a mágneses pólusok eltérítik egymást. Sokféle mágnes létezik, nagyon sokféle erősséggel. Néhány mágnes alig elég erős ahhoz, hogy a papírt hűtőszekrénybe tartsa. Mások elég erősek az autók emeléséhez.
A mágnesesség története
Annak megértéséhez, hogy mi teszi a mágnest erősnek, meg kell értenie a mágnesesség tudományának történetét. A 19. század elején a mágnesesség létezése, valamint az elektromosság létezése jól ismert volt. Ezeket általában két teljesen különálló jelenségnek tekintették. Hans Christian Oersted fizikus 1820-ban azonban bebizonyította, hogy az elektromos áramok mágneses tereket generálnak. Nem sokkal azután, 1855-ben, egy másik fizikus, Michael Faraday bizonyította, hogy a mágneses mezők megváltoztatása elektromos áramot generálhat. Így kimutatták, hogy az elektromosság és a mágnesesség ugyanazon jelenség részei.
Atomok és elektromos töltés
Minden anyag atomokból készül, és minden atom apró elektromos töltésekből áll. Az atomok középpontjában a atommag ül, egy kicsi, sűrű anyagcsomó, pozitív elektromos töltéssel. Az egyes magokat körülvevő, valamivel nagyobb negatív töltésű elektronok felhője az atommag elektromos vonzása által a helyén van.
Atomok mágneses terei
Az elektronok folyamatosan mozognak. Forognak, és mozognak az atomok körül is, amelyek részei, és néhány elektron még az egyik atomról a másikra is mozog. Minden mozgó elektron egy apró elektromos áram, mivel az elektromos áram csak egy mozgó elektromos töltés. Ezért, amint Oersted megmutatta, az atomok mindegyik elektronja saját apró mágneses mezőt hoz létre.
A mezők törlése
Kristen Coyne, a Nemzeti Nagymágneses Tábla Laboratórium szerint a legtöbb anyagban ezek az apró mágneses terek sokféle irányba mutatnak, és ezért kiiktatják egymást. Az északi pólusok a déli pólusok mellett vannak, gyakran nem, és az egész tárgy nettó mágneses tere nulla közelében van.
Mágnesezés
Ha bizonyos anyagokat külső mágneses mezőnek tesznek ki, ez a kép megváltozik. A külső mágneses erő arra kényszeríti az összes kis mágneses mezőt, hogy sorba álljanak. Északi pólusa az összes kis északi pólt ugyanabba az irányba tolja el: tőle. Az összes kis mágneses déli pólus felé húzza. Ez az anyag belsejében lévő apró mágneses terek hatásait összeadja. Az eredmény egy erős nettó mágneses mező az objektum egészében.
Két tényező
Minél erősebb a külső mágneses mező, amelyet alkalmazunk, annál nagyobb a mágnesezés. Ez az első olyan tényező, amely meghatározza, hogy egy mágnes milyen erős lesz. A második az anyag típusa, amelyből a mágnes készül. Különböző anyagokból készülnek különböző erősségű mágnesek. A legmagasabb mágnesek azok, akiknek nagy a mágneses permeabilitása (ami azt mutatja, hogy milyen érzékenyen reagálnak a mágneses mezőkre). Ezért a tiszta vasat használják a legerősebb mágnesek előállításához.