Περιεχόμενο
Οι μαγνήτες προσελκύουν πολλά μεταλλικά αντικείμενα, όπως οι κορνίζες σιδήρου, αλλά μπορούν επίσης να αποκρούσουν ο ένας τον άλλον. Αυτό που πολλοί άνθρωποι σπάνια παρατηρούν, ωστόσο, είναι ότι πολλά καθημερινά αντικείμενα απωθούνται από ένα μαγνητικό πεδίο. Οι λόγοι για τους οποίους οι μαγνήτες προσελκύουν ορισμένα στοιχεία και απωθούν τους άλλους προέρχονται από διαφορές στη μοριακή και ατομική δομή.
Γνέθω
Τα ηλεκτρόνια είναι υποατομικά σωματίδια που συμπεριφέρονται σαν μινιατούρες μαγνήτες. Έχουν μια ιδιότητα που ονομάζεται περιστροφή και μπορεί είτε να γυρίσει προς τα πάνω (+1/2) είτε να υποχωρήσει (-1/2). Δύο ηλεκτρόνια στο ίδιο τροχιά έχουν πάντα αντίθετες περιστροφές, οπότε όταν ζευγαρωθούν, τα μαγνητικά τους πεδία ακυρώνονται. Στα μέταλλα, η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη, επειδή τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται ή μοιράζονται μεταξύ πολλών ατόμων, αλλά σε γενικές γραμμές τα υλικά αυτού του είδους ονομάζονται διαμαγνητικά, πράγμα που σημαίνει ότι απωθούνται ασθενώς από ένα μαγνητικό πεδίο.
Κοινά διαμαγνητικά υλικά
Τα περισσότερα υλικά είναι διαμαγνητικά. Το νερό, το ξύλο, οι άνθρωποι, το πλαστικό, ο γραφίτης και ο γύψος είναι όλα παραδείγματα διαμαγνητικών υλικών. Ενώ συνήθως θεωρούμε ότι τα υλικά αυτά είναι μη μαγνητικά, απωθούν πραγματικά (και απωθούνται) ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτή η απέλαση είναι εξαιρετικά αδύναμη, τόσο αδύναμη που στην καθημερινή ζωή είναι αμελητέα. Με ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, όμως, αυτή η απωλία είναι αρκετή για να αφηγηθεί κάποια μικρά αντικείμενα και αντικείμενα. Ένας επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ μπόρεσε να απογειώσει έναν βάτραχο και μια ντομάτα - και τα δύο διαμαγνητικά αντικείμενα - χρησιμοποιώντας ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Το έργο του κέρδισε ένα βραβείο Ig Nobel, ένα βραβείο αφιερωμένο στην ανόητη επιστήμη.
Άλλοι μαγνήτες
Τα περισσότερα αντικείμενα γύρω από το σπίτι σας απωθεί τους μαγνήτες, αλλά αν το μαγνητικό πεδίο δεν είναι πολύ ισχυρό, ποτέ δεν θα παρατηρήσετε το αποτέλεσμα. Για να απωθήσετε πραγματικά ένα μαγνήτη, χρειάζεστε έναν άλλο μαγνήτη. Όλοι οι μαγνήτες έχουν δύο πόλους, βόρεια και νότια. Όπως και με τα ηλεκτρικά φορτία, ο κανόνας είναι ότι παρόμοιες χρεώσεις απορρίπτονται ενώ τα αντίθετα τέλη προσελκύουν. Ένας μαγνητικός νότιος πόλος προσελκύεται από ένα μαγνητικό βόρειο πόλο, αλλά βόρεια σε βόρεια ή νότια στο νότο αποκρούει ο ένας τον άλλον. Μπορείτε να πάρετε μια αίσθηση για το πώς λειτουργεί αυτό αν προσπαθήσετε να κρατήσετε δύο μαγνήτες μαζί - σε ένα προσανατολισμό απωθείται ο ένας τον άλλο, ενώ στο άλλο προσελκύουν.
Νόμος Lenzs
Ένα άλλο είδος απόφραξης μπορεί να συμβεί μεταξύ ενός μαγνήτη και ενός πηνίου σύρματος. Η ποσότητα του μαγνητικού πεδίου που διέρχεται από ένα πηνίο καλωδίων ονομάζεται μαγνητική ροή. Κάθε φορά υπάρχει μια αλλαγή στη ροή, προκαλεί ένα ρεύμα του οποίου το μαγνητικό πεδίο ενεργεί σε αντίθεση με την αλλαγή ροής. Ο κανόνας αυτός ονομάζεται νόμος Lenzs. Η μετακίνηση ενός πηνίου σύρματος σε ένα μαγνητικό πεδίο προκαλεί την απομάκρυνση μεταξύ του πηνίου του σύρματος και του μαγνήτη. Αυτό συμβαίνει γιατί η ροή μέσω του πηνίου αυξάνεται, έτσι προκαλείται ρεύμα στο πηνίο. Από τον νόμο Lenzs, γνωρίζουμε ότι το ρεύμα που προκαλείται στο πηνίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που αντιτίθεται στην αύξηση της ροής, δημιουργώντας έτσι μια απώθηση μεταξύ του πηνίου του σύρματος και του μαγνήτη από τον οποίο προέρχεται το πεδίο.