Hvorfor nogle metaller er magnetiske:Videnskaben bag magnetisme

Nogle metaller tiltrækker naturligt andre metaller med en kraft kendt som magnetisme. Selv før elektricitet blev forstået, lavede videnskabsmænd kompasser af små strimler af naturligt forekommende magneter, der drejer for at flugte med Jordens magnetfelt og peger mod nord, fordi feltet løber fra syd til nord.

Magnetiske felter

Når to metaller tiltrækker over rummet, er den ene eller begge sandsynligvis magnetiske. Permanente magneter - som regel indeholder jern - udviser den stærkeste naturlige magnetisme, et fænomen kaldet ferromagnetisme. Jordens magnetfelt genereres af bevægelsen af dens smeltede nikkel-jernkerne og bliver synlige, når ladede partikler fra Solen kolliderer med vores atmosfære nær de magnetiske poler, hvilket producerer nordlys.

Elektroner

Hvert atoms kerne af protoner og neutroner kredser om af elektroner, som bærer en negativ ladning. Arrangementet af disse elektroner giver atomer en retningsorienteret orientering, og deres orbitale bevægelse skaber et svagt magnetfelt. Hver gang der løber en elektrisk strøm - især i en cirkulær eller spiralbane - opstår et magnetfelt. Elektromagneter udnytter dette princip, så deres magnetisme kan tændes og slukkes med strømmen.

Liste over magnetiske metaller

Metaller, hvis elektroniske strukturer gør det muligt for deres elektroner at justere lettere, danner stærkere magnetfelter. Jern, nikkel, kobolt og gadolinium er de mest letmagnetiserede. Mens aluminium og kobber kan udvise magnetisk adfærd, er de felter, de genererer, svage. Oxider og legeringer, der indeholder jern – såsom rust og stål – magnetiserer også let, og jo større antal af justerbare elektroner, jo stærkere er magneten.

Naturlige magneter

Magnetit, et jernoxid, der findes i naturen, viser ofte et stærkt magnetfelt og er almindeligvis kendt som en lodestone. Moderne forskning tyder på, at lynnedslag kan have magnetiseret disse lodestones. Magnetits krystallinske struktur tillader store grupper af molekyler, kaldet domæner, at justere i samme retning, hvilket producerer et potent magnetfelt. Andre mineraler kan tilegne sig svag magnetisme fra Jordens magnetfelt, og undersøgelser af havgraveklipper afslører, hvordan planetens magnetiske poler har vendt over årtusinder.

Lav en magnet

At skabe en simpel elektromagnet er ligetil:Vikl mange spoler af kobbertråd omkring en stålstang eller søm, tilslut et lille batteri, og før strøm gennem spolen. Metallet bliver magnetisk og bevarer en vis magnetisme, selv efter at strømmen stopper, og ledningen er fjernet. Ressourcer give trin-for-trin instruktioner.

• Vær forsigtig med ikke at røre ved det blotlagte metal på sømmet eller ledningerne, mens strømmen løber. Hvis ledningen er isoleret, kan du røre ved den, men tilføjelse af en modstand kan forhindre overophedning.