Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hvad gør en metalmagnetisk?

Nogle metaller synes at tiltrække andre metaller stærkere. Denne kraft kaldes magnetisme. Allerede inden opdagelsen af ​​elektricitet opfandt forskere kompasser, små bånd af naturligt forekommende magneter, der roterer for at tilpasse sig Jordens magnetfelt. Da marken bevæger sig fra syd til nord, peger kompassnålen altid på den nordlige magnetiske pol. Nu masseproducerer vi magneter og forstår hvordan de virker.

Magnetfelter

Når to metaller tiltrækkes til hinanden på tværs af rummet, er en eller begge af dem sandsynligvis magnetiske. Du er måske bekendt med permanente magneter, som er stærkere magneter, fordi de har jern i dem. Denne type magnetisme kaldes ferromagnetisme. Jordens magnetfelt er forårsaget af bevægelsen af ​​den smeltede nikkeljerns kerne på planeten og kan ses, når små opladede partikler fra solen kolliderer med jordens atmosfære tæt på vores planetens magnetiske poler, hvilket får dem til at udstråle lys som de gør . Nær den nordlige magnetiske pol, kalder vi lyset af magnetfeltet nordlyset eller aurora borealis.

Elektroner

Atomerne, der udgør molekylerne af alle stoffer, har en nucleus af neutroner og protoner. Kugler rundt om alle kernerne er elektroner, der bærer en negativ ladning. Formen af ​​deres baner giver atomer retningsbestemt orientering, og kredsløbets bevægelse forårsager et meget svagt magnetfelt omkring atomet. Magnetiske felter kan forårsages, når en elektrisk strøm er aktiv, men de er stærkeste, når den elektriske strøm går i en cirkulær eller spiralbane. Elektromagneter bruger denne egenskab, så deres magnetisme kan tændes og slukkes, når den elektriske strøm tændes og slukkes.

Mulige metaller

Visse metaller har en struktur, der letter deres elektroner line up og danne et magnetfelt. Jern, nikkel, kobolt og gadolinium er det nemmeste at magnetisere. Metaller som aluminium og kobber kan også magnetiseres, men de magnetiske felter, de producerer, er meget svage. Oxider og legeringer, der har jern i dem, kan også nemt magnetiseres, såsom rust og stål. Jo flere elektroner i et metal, der kan linjer op, desto stærkere er det magnetfelt, de producerer.

Naturlige magneter

Magnetit er et jernoxid, der ofte opdages i naturen med en stærk magnetisk Mark. Sådanne prøver af magnetit kaldes lodestones. Moderne teorier antyder, at magnetit af lodestones blev magnetiseret af lynnedslag. Magnetit kan nemt have et stærkt magnetfelt, fordi dets krystallinske struktur tillader store grupper af molekyler (kaldte domæner) til alle har samme polære orientering eller retning.

Andre mineraler kan have svag magnetisme naturligt på grund af deres eksponering for Jordens magnetfelt. At studere klipper fra havgraverne giver os mulighed for at se, hvordan Jordens magnetfelt har vendt (nord og syd magnetiske poler vendes) gennem årtusinderne.

Lav en magnet

Alt du skal lave din egen magnet er at pakke masser af coils af kobber ledninger omkring en stål bar eller negle. Derefter med et lille batteri, kør en strøm gennem ledningerne, og metallet bliver magnetisk (se Ressourcer for instruktioner). Baren eller sømmen bør bibeholde en del af dens magnetisme, selvom den elektriske strøm er blevet slukket, og ledningerne er blevet fjernet. Pas på, at du ikke rører det udsatte metal af neglen eller ledningerne, når strømmen er tændt. Hvis ledningerne er isoleret, kan du røre ved, mens strømmen er aktiv, men du vil muligvis forbinde en modstand til dit kredsløb, ellers kan metallet hurtigt blive for varmt til at røre.

Klik for at udvide hele teksten