Zawartość
- Magnetyzm i magnesy naturalne
- Magnesowanie metalu
- Magnesy ceramiczne, elastyczne i w kształcie
- Elektromagnesy
- Magnesy nadprzewodzące
Magnesy to przedmioty, które mogą wywierać potężną siłę na inne przedmioty bez ich dotykania. Magnes może powodować przemieszczanie się metalowych przedmiotów lub innych magnesów z dużej odległości. Istnieje wiele różnych rodzajów magnesów, od prostego magnesu na lodówkę do magnesów przemysłowych, które mogą podnieść samochód. Magnesy są używane w kompasach do określania kierunku, w głośnikach wytwarzających dźwięk, w komputerach i telewizorach i mają wiele innych zastosowań. Niektóre magnesy powstają naturalnie; inne są wytwarzane przez ludzi.
Magnetyzm i magnesy naturalne
Cała materia zbudowana jest z atomów. Atom można uznać za małe jądro materiału, wokół którego krążą nawet mniejsze cząsteczki materii zwane elektronami. Elektrony mają ładunek elektryczny, więc gdy krążą, tworzą małe pętle prądu elektrycznego wokół każdego jądra. Pola magnetyczne są tworzone przez elektryczność. W większości materiałów małe magnesy utworzone przez każdy atom są skierowane w różnych kierunkach, więc się wzajemnie znoszą. W niektórych materiałach, takich jak kamień lodowy, ruda żelaza, ziemskie pole magnetyczne ułożyło wszystkie magnesy atomowe i pozostawiło cały kamień jeden duży magnes.
Magnesowanie metalu
Ludzie używają naturalnie występujących magnesów od tysięcy lat. Gdy ludzie odkryli, że inne materiały można również przekształcić w magnesy, zaczęli wytwarzać silniejsze magnesy w różnych procesach. Niektóre metale można przekształcić w magnesy, wystawiając je na działanie pól magnetycznych. Chociaż samo umieszczenie metalu w polu magnetycznym może działać, wibrowanie zwiększa efekt. Gładzenie metalu magnesem również zwiększa efekt. Podgrzewanie metalu, gdy znajduje się on w polu, i młotkowanie go podczas stygnięcia zwiększa efekt jeszcze bardziej. Stal i żelazo tworzą dobre magnesy. Podobnie stop aluminium, niklu i kobaltu zwany alnico.
Magnesy ceramiczne, elastyczne i w kształcie
Magnesy ceramiczne wykonane są z tlenku żelaza i węglanu baru lub strontu. Są kształtowane i pieczone jak każda inna ceramika. Elastyczne i ukształtowane magnesy wytwarza się przez zmieszanie namagnesowanego proszku (takiego jak proszek tlenku żelaza) z żywicą lub plastikiem. Żywicę lub tworzywo sztuczne można następnie formować w normalny sposób, w wyniku czego powstaje magnes o unikalnym kształcie, który może być elastyczny.
Elektromagnesy
Elektromagnesy różnią się od innych rodzajów magnesów. Niekoniecznie wykorzystują do budowy żaden materiał magnetyczny. Ponieważ każdy poruszający się prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne, magnes może być wykonany z baterii i drutu. Jeśli drut jest uformowany w pętlę, tworzy pole magnetyczne z biegunem północnym i południowym, podobnie jak magnesy trwałe. Jeśli wiele cewek drutu jest wykonanych z tego samego drutu, wówczas utworzony magnes jest jeszcze silniejszy. Jeśli żelazo lub inny podobnie magnesowalny materiał zostanie umieszczony w środku cewki, magnes staje się jeszcze silniejszy.
Magnesy nadprzewodzące
Magnesy nadprzewodzące są specjalnym rodzajem elektromagnesu. Pętle drutu są chłodzone prawie do zera absolutnego i odłączane od źródła zasilania. Ponieważ cewka jest tak zimna, atomy w niej są tak nieruchome, że nie stawiają żadnego oporu ruchowi elektronów, a prąd płynie dalej. Powoduje to powstanie znacznie silniejszego pola magnetycznego.