Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Magneter

Magneter tiltrækker mange metalgenstande, som f.eks. Strygejern, men de kan også afstøde hinanden. Men mange mennesker bemærker sjældent, at mange daglige genstande er svagt afstødt af et magnetfelt. Årsagerne til, at magneter tiltrækker nogle elementer og afviser andre, skyldes forskelle i molekylær og atomstruktur.

Spin

Elektroner er subatomære partikler, der opfører sig som miniaturemagneter. De har en ejendom kaldet spin og kan enten dreje op (+1/2) eller spinde ned (-1/2). To elektroner i samme kredsløb har altid modsatte spins, så når de parres, annullerer deres magnetfelter ud. I metaller er situationen mere kompliceret, fordi elektroner er delokaliseret eller deles mellem flere atomer, men generelt kaldes sådanne materialer som diamagnetiske, hvilket betyder, at de er svagt afstødt af et magnetfelt.

Almindelige diamagnetiske Materialer

De fleste materialer er diamagnetiske. Vand, træ, mennesker, plast, grafit og gips er alle eksempler på diamagnetiske materialer. Mens vi normalt tænker på disse materialer som ikke-magnetiske, afviser de faktisk (og afstødes af) et magnetfelt. Denne afstødning er ekstremt svag, så svag, at det i hverdagen er ubetydelig. Med et stærkt magnetfelt er denne frastød imidlertid tilstrækkelig til at genoplive nogle små genstande og genstande. En videnskabsmand ved University of Manchester kunne genoplive en frø og en tomat - begge diamagnetiske genstande - ved hjælp af et kraftfuldt magnetfelt. Hans arbejde vandt ham en Ig Nobel-pris, en pris dedikeret til dum videnskab.

Andre magneter

De fleste ting omkring dit hjem svag afviser magneter, men medmindre magnetfeltet er meget stærkt, Jeg vil aldrig mærke effekten. For virkelig at afvise en magnet, har du brug for en anden magnet. Alle magneter har to poler, nord og syd. Ligesom med elektriske ladninger er reglen, at lignende ladninger afviser, mens modsatte ladninger tiltrækker. En magnetisk sydpæl tiltrækkes af en magnetisk nordpæl, men nord mod nord eller sydpå modvirker hinanden. Du kan få en fornemmelse for, hvordan dette virker, hvis du forsøger at holde to magneter sammen - i en retning afviser de hinanden, mens de i den anden tiltrækker.

Lenzs lov

En anden form for Afstødning kan forekomme mellem en magnet og en trådspole. Mængden af ​​magnetfelt, der passerer gennem en trådspole, kaldes den magnetiske flux. Når der er en ændring i strømmen, inducerer den en strøm, hvis magnetfelt virker i modsætning til forandringen i flux. Denne regel hedder Lenzs lov. Flytning af en ledningspole i et magnetfelt forårsager afstødning mellem ledningens spole og magneten. Det skyldes, at strømmen gennem spolen er stigende, så en strøm er induceret i spolen. Fra Lenz's lov ved vi, at den nuværende induceret i spolen skaber et magnetfelt imod stigningen i flux og derved skaber afstødning mellem trådens ledning og magneten, hvorfra marken kommer ud.

Klik for at udvide hele teksten