Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad skaber et metalmagnetisk?

Nogle metaller ser ud til at tiltrække andre metaller stærkere. Denne kraft kaldes magnetisme.

Allerede før opdagelsen af elektricitet opfandt forskere kompasser, små strimler af naturligt forekommende magneter, der roterer for at stemme overens med Jordens magnetfelt. Da feltet bevæger sig fra syd til nord, peger kompasnålen altid mod den nordlige magnetpol.

I dag kan folk både masseproducere magneter og forstå, hvordan de fungerer. Der findes forskellige typer magnet, og listen over magnetiske metaller er længere, end du måske tror.
Magnetiske felter

Når to metaller tiltrækkes af hinanden på tværs af rummet, er en eller begge af dem sandsynligvis magnetiske.

Du er måske mest bekendt med permanente magneter, som er stærkere magneter, fordi de har jern i dem. Denne type magnetisme kaldes ferromagnetisme. Jordens magnetfelt er forårsaget af bevægelserne af planetens smeltede nikkel-jernkerne og kan ses, når små ladede partikler fra solen kolliderer med Jordens atmosfære tæt på vores planet magnetiske poler, hvilket får dem til at udsende lys, når de gør det .

Tæt på den nordlige magnetpol kalder vi belysningen af magnetfeltet nordlyset, eller aurora borealis.
Elektroner

Atomerne, der udgør molekylerne i al stof, har en kerne af neutroner og protoner.

Omkring omkring alle kernerne er elektroner, der har en negativ ladning. Formen på deres kredsløb giver atomerne en retningsorienteret orientering, og kredsløbets bevægelse forårsager et meget svagt magnetfelt omkring atomet. Magnetiske felter kan forårsages, når en elektrisk strøm er aktiv, men de er stærkest, når den elektriske strøm går i en cirkulær eller spiralsti.

Elektromagneter bruger denne egenskab, så deres magnetisme kan tændes og slukkes, efterhånden som den elektriske strøm tændes og slukkes.
Liste over magnetiske metaller

Visse metaller har en struktur, der gør det muligt for deres elektroner lettere at samle op og danne et magnetfelt.

Jern, nikkel, kobolt og gadolinium er de nemmeste at magnetisere. Metaller som aluminium og kobber hører teknisk set til enhver liste over magnetiske materialer, men de magnetiske felter, de producerer, er meget svage. Oxider og legeringer, der har jern i sig, kan også magnetiseres let, såsom rust og stål. Jo flere elektroner i et metal, der kan foretes, jo stærkere er det magnetiske felt, de producerer.
Natural Magnets

Magnetit er et jernoxid, der ofte opdages i naturen med et stærkt magnetfelt. Sådanne prøver af magnetit kaldes lodsten. Moderne teorier antyder, at lodstenes magnetit blev magnetiseret ved lynnedslag. Magnetit kan let have et stærkt magnetfelt, fordi dens krystallinske struktur tillader, at store grupper af molekyler (kaldet domæner) alle har den samme polære orientering eller retning.

Andre mineraler kan have svag magnetisme naturligt på grund af deres eksponering for Jordens magnetfelt. At studere klipper fra havgravene giver os mulighed for at se, hvordan Jordens magnetfelt er vendt (de nordlige og sydlige magnetiske poler vender tilbage) gennem årtusinderne.
Lav en magnet

Alt hvad du behøver for at lave din egen magnet er at pakke masser af spoler kobberledninger rundt om en stålbjælke eller søm. Kør derefter en strøm gennem ledningerne med et lille batteri, så metallet bliver magnetisk (se Ressourcer for instruktioner). Stangen eller sømmet skal bevare noget af sin magnetisme, selv efter at den elektriske strøm er slukket og ledningerne er fjernet.

  • Vær forsigtig med ikke at berøre det udsatte metal i sømmet eller ledningerne, når den elektriske strøm er tændt. Hvis ledningerne er isoleret, kan du røre ved den, mens strømmen er aktiv, men du vil måske tilslutte en modstand til dit kredsløb, ellers kan metallet hurtigt blive for varmt til at røre ved.