Magnetitel, näiteks kodu külmiku külge kleebitud mänguasjadel või hobuserauadel, mida teile koolis näidati, on mõni ebaharilik omadus. Lisaks on neil postid.
Suumige sisse kaks magnetit. Ühe magneti lõunapoolus tõmmatakse teise põhjapoolusele. Ühe magneti põhjapoolus tõrjub teise põhjapooluse.
Magnetiline ja elektrivool
Magnetvälja genereerib elektrivool, see tähendab liikuvad elektronid. Aatomituuma ümber liikuvad elektronid kannavad negatiivset laengu. Laengute suunatud liikumist ühest kohast teise nimetatakse elektrivooluks. Elektrivool moodustab enda ümber magnetvälja.
See jõud oma jõujoontega, nagu silmus, katab elektrivoolu teed nagu kaar, mis seisab tee kohal. Näiteks kui laualamp sisse lülitatakse ja vool voolab läbi vasktraatide, see tähendab, et juhtmes olevad elektronid hüppavad aatomist aatomisse ja traadi ümber luuakse nõrk magnetväli. Kõrgepingeülekandeliinides on vool palju tugevam kui laualambis, seega moodustub selliste liinide juhtmete ümber väga tugev magnetväli. Seega on elekter ja magnetism sama mündi kaks külge - elektromagnetism.
Elektroni liikumine ja magnetväli
Elektronide liikumine igas aatomis loob selle ümber pisikese magnetvälja.Orbiidil liikuv elektron moodustab keerisesarnase magnetvälja. Kuid suurema osa magnetväljast ei loo mitte mingi tuuma ümber oma orbiidil oleva elektroni liikumine, vaid elektroni liikumine ümber telje, nn elektronide spinn. Spin iseloomustab elektroni pöörlemist oma telje ümber, nagu ka planeedi liikumist ümber telje.
Miks materjale magneeritakse ja miks mitte?
Enamikus materjalides, nagu näiteks plast, on üksikute aatomite magnetväljad juhuslikult orienteeritud ja kustutavad üksteist. Kuid sellistes materjalides nagu raud võivad aatomid olla orienteeritud nii, et nende magnetväljad liituvad, seega magneeritakse terase tükk. Materjalide aatomid on ühendatud rühmadesse, mida nimetatakse magnetilisteks domeenideks. Ühe eraldi domeeni magnetväljad on suunatud ühes suunas. See tähendab, et iga domeen on väike magnet.
Erinevad domeenid on orienteeritud kõige erinevamatesse suundadesse, see tähendab, et need on korras, ja summutavad üksteise magnetvälju. Seetõttu pole terasriba magnet. Kuid kui meil õnnestub domeenid ühes suunas orienteeruda nii, et magnetvälja jõud koonduvad, siis ole ettevaatlik! Terasest riba saab võimsa magneti ja tõmbab küünest külmikusse igasuguse rauaeseme.
Huvitav fakt: mineraalmagnetiline rauamaagi on looduslik magnet. Kuid ikkagi tehakse enamik magneteid kunstlikult.
Kuidas magnetid
Milline jõud võib põhjustada aatomite moodustades sihvaka joone, millest saab üks suur domeen? Asetage terasriba tugevasse magnetvälja.Järk-järgult pöörduvad kõik domeenid üksteise järel rakendatud magnetvälja suunas. Pöörledes tõmbavad domeenid sellesse liikumisse teisi aatomeid, suurenedes, sõna otseses mõttes turses. Siis ühenduvad identselt orienteeritud domeenid ja nüüd, palun, on terasriba muutunud magnetiliseks.
Saate seda oma kaaslastele näidata tavalise terasküüne abil. Pange nael suure hobuseraua magneti magnetvälja. Hoidke seda seal mitu minutit, kuni küünte domeenid joonduvad õiges suunas. Niipea kui see juhtub, muutub nael korraks magnetiks. Selle abil saate isegi põrandalt kukkunud tihvte korjata.