Magneter, som leksaker som sitter fast i ditt kylskåp i hemmet, eller hästsko som visades för dig i skolan, har några ovanliga funktioner. Dessutom har de stolpar.

Zooma in på två magneter. Den ena magnetens södra pol kommer att dras till den andra polens nordpol. Den ena magnetens nordpol avvisar den andra polens nordpol.

Magnetisk och elektrisk ström

Magnetfältet genereras av elektrisk ström, det vill säga rörliga elektroner. Elektroner som rör sig runt en atomkärna har en negativ laddning. Den riktade rörelsen av laddningar från en plats till en annan kallas en elektrisk ström. En elektrisk ström bildar ett magnetfält runt sig själv.

Detta fält med sina kraftlinjer, som en slinga, täcker vägen för elektrisk ström, som en båge som står ovanför vägen. Till exempel, när en skrivbordslampa slås på och ström flyter genom koppartrådarna, det vill säga, elektronerna i tråden hoppar från atom till atom och ett svagt magnetfält skapas runt tråden. I högspänningsledningar är strömmen mycket starkare än i en bordlampa, så ett mycket starkt magnetfält bildas runt sådana ledningar. Således är elektricitet och magnetism två sidor av samma mynt - elektromagnetism.

Elektronrörelse och magnetfält

Rörelsen av elektroner inuti varje atom skapar ett litet magnetfält runt den.En elektron som rör sig i omloppsbana bildar ett virvelliknande magnetfält. Men det mesta av magnetfältet skapas inte av rörelsen av en elektron i sin bana runt kärnan, utan av rörelsen av elektronen runt dess axel, den så kallade elektronspinn. Spin karakteriserar rotationen av en elektron runt dess axel, som rörelsen av en planet runt dess axel.

Varför material magnetiseras och inte magnetiseras

I de flesta material, såsom plast, är magnetfältna i enskilda atomer orienterade slumpmässigt och avbryter varandra ut. Men i material som järn kan atomer orienteras så att deras magnetfält läggs samman, så magnetiseras ett stålstycke. Atomer i material är kopplade till grupper som kallas magnetiska domäner. En separat domäns magnetfält är orienterade i en riktning. Det vill säga varje domän är en liten magnet.

Olika domäner är orienterade i en mängd olika riktningar, det vill säga störd och släcker varandras magnetfält. Därför är en stålremsa inte en magnet. Men om vi lyckas orientera domänerna i en riktning, så att krafterna i magnetfält läggs upp, så se upp! Stålremsan blir en kraftfull magnet och kommer att locka alla järnföremål från en spik till kylen.

Intressant fakta: mineral magnetisk järnmalm är en naturlig magnet. Men ändå är de flesta magneter tillverkade konstgjorda.

Hur gör magneter

Vilken kraft kan få atomer att bilda en smal linje för att göra en stor domän? Placera stålremsan i ett starkt magnetfält.Gradvis, en efter en, kommer alla domäner att vrida sig i riktningen för det applicerade magnetfältet. När de roterar kommer domänerna att dra andra atomer till denna rörelse, öka i storlek, bokstavligen svullna. Då kommer de identiskt orienterade domänerna att ansluta, och nu, snälla, stålremsan har förvandlats till en magnet.

Du kan visa detta till dina kamrater med en vanlig stålspik. Sätt spiken i magnetfältet på en stor hästskomagnet. Håll den där i flera minuter tills nageldomänerna står i rätt riktning. Så snart detta händer kommer spiken att bli en magnet. Med det kan du till och med plocka upp fallna stift från golvet.