Jak działają magnesy?

Magnesy mają pola magnetyczne, które przyciągają przedmioty zawierające żelazo. Na przykład niektóre substancje przyciągane przez magnesy to żelazo, nikiel i stal. Magnesy są używane do różnych celów, od mocowania przedmiotów do drzwi lodówki i tworzenia kompasów, do zapewniania szybkich przejażdżek kolejką górską i przekształcania energii mechanicznej w energię elektryczną. Są nawet używane w niektórych zabawkach.

Zrozumienie, jak działają magnesy, oznacza ustalenie dynamiki pola magnetycznego. Rozważ przestrzeń otaczającą magnes. Ta przestrzeń jest zajęta przez siłę magnetyczną i nazywa się polem magnetycznym. Jeśli magnes zostanie umieszczony w tym polu, będzie na nie oddziaływać siła magnetyczna.

Pole magnetyczne powstaje w wyniku przemieszczania się ładunków. Dobrym przykładem tego jest prąd elektryczny przepływający przez drut. Kiedy to nastąpi, przez drut przemieszczają się ujemnie naładowane cząsteczki subatomowe, zwane elektronami. Gdy ładunki te poruszają się, wokół drutu powstaje pole magnetyczne. Podobnie pole magnetyczne magnesu powstaje w wyniku ruchu elektronów.

Pole magnetyczne magnesu przyciąga lub odpycha niektóre metale, a także inne magnesy. Magnes ma dwa końce, które są nazywane biegunami. Jeden biegun nazywa się północą, a drugi nazywa się południem. Aby przyciągnąć do siebie magnesy, musisz umieścić przeciwległe końce dwóch magnesów blisko siebie. Umieszczenie jak końce dwóch magnesów blisko siebie powoduje odwrotność; dwa magnesy odpychają się.

Co ciekawe, Ziemia ma naturalne pole magnetyczne w rdzeniu. Jeśli spojrzysz na kompas, zauważysz, że jedna strona jest oznaczona „N” i skierowana w kierunku północnego bieguna magnetycznego Ziemi. Jako taka, ta część kompasu nazywana jest biegunem północnym. Północnego bieguna magnetycznego Ziemi nie należy jednak mylić z biegunem północnym. Biegun Północny znajduje się setki mil od bieguna północnego.

Chociaż większość ludzi zna proste magnesy na lodówkę, istnieje wiele innych rodzajów magnesów. Są one klasyfikowane jako trwałe, tymczasowe i elektromagnetyczne. Magnesy trwałe utrzymują swoje właściwości magnetyczne przez dłuższy czas, podczas gdy magnesy tymczasowe szybciej tracą swój magnetyzm. Z drugiej strony elektromagnes jest wytwarzany za pomocą elektryczności. Jego siłę można zmienić w zależności od prądu elektrycznego, który może przez nią przepływać.