Hvad forårsager forskellige styrker i magneter?

Der er mange typer magnetiske materialer. Objekter, der almindeligvis omtales som magneter, er typisk lavet af metaller som jern, nikkel, kobolt, neodymium-jernbor og i nogle tilfælde er der lavet af mineraler, der er i stand til at holde en magnetisk ladning. Magneter findes også som elektromagneter, som har potentiale til at være de stærkeste magneter, der er kendt. Styrken af ​​en magnet er primært bestemt af hvordan den er lavet.

Materialer

Visse mineraler og metaller kan holde en magnetisk ladning. Disse kaldes permanente magneter, fordi de holder deres opladning uden at behøve elektricitet. De er ikke helt permanente, fordi de kan demagnetiseres ved at blive introduceret til et meget stærkere magnetfelt.

Disse magneter kan fremstilles ved at smelte komponentbestanddelene og afkøle dem i nærvær af et magnetfelt. Jo stærkere magnetfeltet, desto stærkere er den resulterende magnet op til materialets grænse. Neodym-jern-bor (NIB) magneter kaldes sjældne jordmagneter og er den stærkeste permanente magnet vi ved. Elektromagneter bruger forskellige materialer og metoder og bør diskuteres separat.

Størrelse

Jo større magneten er, desto stærkere bliver det. Dette gælder endog, når man sammenligner magneter lavet af forskellige materialer; en stor jernmagnet kan stadig være kraftigere end en lille NIB-magnet. Det gælder også elektromagneter. Jo mere ledning, og jo tykkere ledningen, jo højere potentiale for magnetisk kraft, som magneten har. Selvfølgelig er der stadig andre determinanter for en elektromagnetisk kraft.

Form

En magnetens styrke er koncentreret ved sine poler og er formindsket på siderne. Meget lange tynde magneter, der har deres poler i hver ende, ville have meget lidt træk i midten af ​​en af ​​magnetens sider. Desuden indeholder den mest magnetiske kraft i det mindste mulige volumen for en stærk magnet. Dette betyder, at hvis en magnet blev rullet ud tynd og flad som papir, mens en anden af ​​samme masse blev dannet i en terning, ville terningen være den stærkere magnet. Selvom total træk ville være det samme for begge magneter, ville kraft på et hvilket som helst punkt afvige.

Afstandsafstand

Den absolutte afstand mellem en magnet og dens objekt af tiltrækning bestemmer mængden af ​​træk magneten udøver En magnet dækket af et tyndt lag af træ ville have meget mindre at trække på et stykke jern, end hvis den blotte magnet fik lov til at kontakte jernet direkte.

Nuværende

Med elektromagneter er styrken af magneten afhænger primært af hvor meget strøm der strømmer, tænkte lederen. Flere strømmer gør en stærkere træk.

Ledningsform

En lige leder kan stadig lave en elektromagnet, hvis du pumper nok strøm gennem den, men ved at vikle en leder omkring en jernkerne flere gange, du kan skabe en stærkere magnet, der har en mere brugbar polaritet.