Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Egenskaber for magneter og elektromagneter

Magneter tiltrækker jern eller stål på grund af deres magnetfelter. Evnen til at tiltrække jern og stål gør magneter nyttige til alt fra at holde en notat på køleskabet for at samle biler og flytte dem rundt i en junk yard. Magneter kan endda generere elektricitet, og omvendt kan elektricitet skabe magnetisk kraft.

Attraktive

En egenskab af en magnet er dens evne til at tiltrække andre materialer. Magneter tiltrækker dog ikke noget materiale. De tiltrækker kun specifikke metaller. Aluminium er immun for magnetens charme, ligesom de fleste andre metaller, som kobber og sølv. Men nikkel, jern og kobolt er alle tiltrukket af magneter sammen med legeringer eller blandinger af disse metaller med andre metaller, som dem du finder i mineraler. Ferromagnetiske mineraler såsom magnetit og pyrrhotite sammen med et par andre mineraler er magnetiske, fordi de har en betydelig mængde jern i dem. Svage magnetiske mineraler, kaldet paramagnetisk, har normalt små mængder jern urenheder i dem, såsom hæmatit. Magneter selv repulse et mineral, vismut. Bismuth er diamagnetisk. Det er vigtigt at bemærke, at disse materialer ikke er magneter, men magneter tiltrækker den modsatte pol af en anden magnet og afviser en lignende pol.

Permanence and Transference

Magneter er enten permanente eller midlertidige. En permanent magnet bevarer sin attraktive kraft over tid. Elektromagneterne stopper dog at være magnetiske, så snart strømmen holder op med at strømme. Elektromagneter er midlertidige magneter. En anden type midlertidig magnet er en skabt ved kontakt med en anden magnet. Denne evne til at skabe magneter fra andre magneter er en anden egenskab af magneter kaldet overførsel. Læg en nål op i samme retning som en magnet og slag den langs magneten i en retning, og du vil midlertidigt magnetisere nålen. Du har justeret alle polerne i stiften ved at børste den gennem magnetfeltet; i forholdsvis kort rækkefølge bliver felterne tilfældige igen.

Polaritet

Alle magneter har en polaritet; en pol udsender marken, mens den anden ende trækker den tilbage. Naturlige magneter har altid to poler. Afhængigt af magnetens form og polernes nærhed vil formen af ​​magnetfeltet ændre sig. En stangformet magnet danner et æbleformet magnetfelt rundt om linjen, mens en hesteskoformet magnet vil holde magnetfeltet mellem de to poler. Selv elektromagneter har to poler. For at finde polariteten af ​​en elektromagnet, pakker du din højre hånd rundt om ledningen med din tommelfinger, der peger i retning af strømmen. Dine fingre emulerer nu magnetfeltet, der er skabt af strømmen, og peger i retning af magnetfeltet.

Tilbagevendende poler

Magneter bevarer deres polaritet over tid. De molekyler, der udgør magneten, er alle justeret i en retning, hvilket skaber magnetfeltet, og det ville være svært for dem at vende som en enhed i den anden retning. Dette gælder ikke for elektromagneter. Elektromagneter kan ændre polariteten ved simpelthen at ændre retningen af ​​den elektriske strøm. Jorden har et magnetfelt, der beskytter jorden mod ladede partikler udgivet af solen. Jordens flydende nikkel-jernlag, der er omrørt af Jordens solide kerne, skaber et elektrisk felt, der skaber et magnetfelt. Fordi dette magnetfelt er en væske, er det lettere for feltet at vende polariteten. Dette sker omkring hvert 200.000 år, ifølge National Geographic, og sidste gang det vendte tilbage var næsten 800.000 år siden. Derudover er Jordens magnetfelt svækket i de sidste 200 år, førende forskere spekulerer på, at vi bevæger os ind i en anden pol reversering.