Hvorfor fungerer magneter kun med jernholdige materialer?

Magneter har været et af de mest nyttige materialer, der er opdaget og har været kilden til meget underholdning og underholdning. Siden deres opdagelse for tusinder af år siden har folk fundet anvendelser til magneter i alle typer udstyr. Fra kompasser til skabsdøre møder de fleste mennesker dagligt, men mange forstår ikke fuldt ud, hvordan de virker.

Jernholdigt materiale

Jernholdigt metal er defineret som ethvert metal, der indeholder jern. Jernholdige metaller er meget almindelige på grund af den store anvendelse af jern i de fleste metallegeringer. Jernholdige metaller indeholder et stort nok jernindhold til at skabe nok domæner til et magnetfelt at virke på og tiltrække. Jernholdige materialer er de eneste genstande, der er fysisk tiltrukket af magnetiske felter.

Domæner

Domæner er den primære årsag til, at magneter kun virker med jernholdigt materiale. Domæner er de små individuelle magnetfelter, der omgiver en klynge af jernmolekyler. Hvert domæne har sin egen individuelle polarjustering, og hvert domænes polarlinje kan stå i forskellige retninger fra resten af ​​de omgivende molekyler. Den forvrengte rækkefølge af disse domæner er grunden til, at jern i sig selv ikke er magnetisk, men kan håndteres af andre magneter. Domæner findes naturligt i jernholdige metaller og kan oprettes midlertidigt af en strømende elektrisk strøm.

Hvordan fungerer de?

Magnetfelter oprettes, når de mange individuelle domæner rager op gennem eksterne kræfter. Domæner kan lineere ved udsættelse for en elektrisk strøm eller endda fysisk bevægelse mod et andet magnetiseret objekt. Jernholdige genstande er tiltrukket af magnetfelter, når de enkelte domæner er i overensstemmelse med de elektriske felter. Det er muligt at magnetisere de fleste jernholdige genstande ved blot at gnide dem gentagne gange mod en magnet. Når jernmolekylets domæner er justeret og vender i samme polarretning, skaber deres unison et eget magnetfelt, der kan virke på andet jernholdigt materiale.

Naturlige magneter

Naturlige magneter er det, der førte til den oprindelige opdagelse af magneter. Magnetit er et af de mest almindelige metaller, der betragtes som en naturlig magnet. Magnetit er et metal, hvis atomkonstruktion nemt magnetiseres ved simpelthen at være i kontakt med andre metalliske genstande. Vikingene og kineserne brugte magnetit i de første kompasser.

Elektromagneter

Elektromagneter skabes ved at køre en elektrisk strøm gennem et ledende metal. En elektrisk strøm forårsager den hurtige bevægelse af elektroner, hvilket skaber et magnetfelt. Elektromagnetiske felter kan oprettes ved at køre en elektrisk strøm gennem ethvert metal, herunder ikke-jernholdige ledende metaller.