Hvad gør en materialet magnetisk?

Ikke bare noget materiale kan være magnetisk. Faktisk af alle de kendte elementer har kun en håndfuld magnetisk kapacitet, og de varierer efter grad. De stærkeste magneter er elektromagneter, som kun opnår deres attraktive kraft, når strøm går gennem dem. Nuværende er bevægelsen af ​​elektroner, og elektroner er hvad der gør materialer magnetiske. Der er kompositmaterialer, der er magnetiske, normalt kaldet jernholdigt materiale, selvom de ikke er så stærke som elektromagneter.

Hvordan magnetisme opstår

Magnetisk handler simpelthen om elektronerne. Elektroner er mindre end mikroskopiske partikler, der spinder rundt kernen i et atom. Hver elektron opfører sig som sin egen lille magnet med en nord og sydpol. Når et atom \\ 's elektroner er opstillet i samme retning, enten alle peger mod nord eller alle peger mod syd, bliver atomet magnetisk. Og fordi elektroner roterer eller drejer rundt om kernen i et atom, er det også muligt for et atom at have et magnetfelt, når polerne er ikke helt i overensstemmelse på grund af elektronerne & # 039; spinning, hvilket gør atomet meget ligesom en elektromagnet.

Ingen naturligt magnetiske materialer

Der er ingen statiske elementer, som er naturligt magnetiske. Der er materialer, der er stærkere tiltrukket af magnetfelter. De materialer, der er stærkest tiltrukket af et magnetfelt, er jern og stål. Imidlertid er der sjældne menneskeskabte materialeblandinger, som bevirker at blive elektromagnetiske ved at blive udsat for et stærkt magnetfelt og holde en elektromagnetisk ladning i lange perioder. På grund af deres evne til at holde et magnetfelt i lange perioder betragtes de som permanente magneter. De to stærkeste permanentmagnetiske materialer er jern-neodym-bor og aluminium-nikkel-kobolt.

Hvordan magnetisk styrke måles

Magnetikområdet er svært at forklare med præcision, fordi der er meget at videnskaben stadig ikke forstår om magnetfelter. Simpelthen måles stærke magnetfelter i tesla, og de mere almindelige og meget svagere magnetfelter, der findes i ting som stereohøjttalere, måles i gauss. Det tager 10.000 gauss at lave en tesla.

En nemmere måde at beskrive er at tænke på gravitationsattraktion. Jordens tyngdekraft betragtes som ca. 1 tesla eller ca. 10.000 gauss. Du kan tænke på gaussens magnetiske kraft som vægt, eller mængden af ​​kraft udøves af gravitationsattraktion. Det ville tage 50 fjedre, der svarer til 1 kuglekraft målt som vægt eller i dette tilfælde magnetisk attraktion. Vægt og magnetisk kraft er ikke direkte ligeligt, men tilbydes som et eksempel for at give en følelse af den magnetiske træk eller kraft af en gauss.

Hvorfor jorden er magnetisk

Forskere ved, at jorden har magnetisk egenskab, fordi et fritflydende stykke stål eller jern altid vil pege på magnetisk nord. Det & # 039; s hvor alle længderetningslinjerne konvergerer på Nordpolen. Selv om magnetisk kraft ikke kan udøves på de fleste væsker, kan den overføres til jordens kernen, som består af smeltet jern. Og det bringer os tilbage til spinding af elektroner. Når jorden drejer sig om sin akse, gør den også sin smeltede jernkerne og alle dets elektrisk ladede elektroner, som skaber et magnetfelt. Solen roterer også på sin akse, og dets materiale som plasma (svarer til en flydende konsistens) skaber sit magnetfelt.

Modsætninger tiltrækker

Ligesom magnetiske poler forsvinder hinanden, mens modsatte magnetiske poler tiltrækker . Magneter trækkes naturligt til højere magnetfelter. Tænk på at have to magneter, en på 10 tesla og en på 1 tesla. Den 10 tesla magnet udøver et stærkere magnetfelt. Et stykke magnetisk materiale, der er placeret ligevist fra begge magneter, ville blive tiltrukket af den stærkere af de to magnetfelter. Så når to magneter med lignende polaritet nærmer hinanden, ser de ud til at skubbe væk eller blive afstødt, når de i virkeligheden søger et højere magnetfelt. Med andre ord synes to nordorienterede magneter at blive afstødt, fordi de faktisk tiltrækkes af det modsatte, sydorienterede magnetfelt.