Magnetiem, piemēram, rotaļlietām, kas piestiprinātas pie jūsu mājas ledusskapja, vai pakaviem, kas jums tika parādīti skolā, ir dažas neparastas īpašības. Turklāt viņiem ir stabi.
Tuviniet divus magnētus. Viena magnēta dienvidu pole tiks piesaistīta otra ziemeļpolam. Viena magnēta ziemeļpols atgrūž otra magnēta ziemeļpolu.
Magnētiskā un elektriskā strāva
Magnētisko lauku rada elektriskā strāva, tas ir, kustīgie elektroni. Elektroni, kas pārvietojas ap atoma kodolu, veic negatīvu lādiņu. Lādiņu virzīto kustību no vienas vietas uz otru sauc par elektrisko strāvu. Elektriskā strāva veido magnētisko lauku ap sevi.
Šis lauks ar tā spēka līnijām kā cilpa pārklāj elektriskās strāvas ceļu kā arka, kas stāv virs ceļa. Piemēram, kad tiek ieslēgta galda lampa un strāva plūst caur vara vadiem, tas ir, elektroni vadā lec no atoma uz atomu un ap vadu tiek izveidots vājš magnētiskais lauks. Augstsprieguma pārvades līnijās strāva ir daudz spēcīgāka nekā galda lampā, tāpēc ap šādu līniju vadiem veidojas ļoti spēcīgs magnētiskais lauks. Tādējādi elektrība un magnētisms ir vienas monētas divas puses - elektromagnētisms.
Elektronu kustība un magnētiskais lauks
Elektronu kustība katra atoma iekšpusē rada niecīgu magnētisko lauku ap to.Orbītā pārvietojošais elektrons veido virpuļveidīgu magnētisko lauku. Bet lielāko daļu magnētiskā lauka rada nevis elektrona kustība tā orbītā ap kodolu, bet gan elektrona kustība ap savu asi, tā sauktais elektronu griešanās. Spin raksturo elektronu rotāciju ap savu asi, tāpat kā planētas kustību ap asi.
Kāpēc materiāli tiek magnetizēti, nevis magnetizēti?
Lielākajā daļā materiālu, piemēram, plastmasā, atsevišķu atomu magnētiskie lauki ir nejauši orientēti un izsvītro viens otru. Bet tādos materiālos kā dzelzs atomus var orientēt tā, lai to magnētiskie lauki saskaitītos, tāpēc tērauda gabals tiek magnetizēts. Materiālu atomi ir savienoti grupās, ko sauc par magnētiskajiem domēniem. Viena atsevišķa domēna magnētiskie lauki ir orientēti vienā virzienā. Tas ir, katrs domēns ir mazs magnēts.
Dažādi domēni ir orientēti visdažādākajos virzienos, tas ir, nesakārtoti, un viens otru magnētiskos laukus slāpē. Tāpēc tērauda sloksne nav magnēts. Bet, ja mums izdodas orientēt domēnus vienā virzienā tā, ka magnētisko lauku spēki sakrīt, tad esiet piesardzīgs! Tērauda sloksne kļūs par spēcīgu magnētu un piesaistīs jebkuru dzelzs priekšmetu no naga līdz ledusskapim.
Interesants fakts: minerālu magnētiskā dzelzs rūda ir dabisks magnēts. Bet tomēr lielākā daļa magnētu tiek izgatavoti mākslīgi.
Kā magnēti
Kāds spēks var piespiest atomus veidot tievu līniju, lai izveidotu vienu lielu domēnu? Novietojiet tērauda sloksni spēcīgā magnētiskajā laukā.Pamazām visi domēni pa vienam griezīsies piemērota magnētiskā lauka virzienā. Rotējot, domēni šajā kustībā piesaistīs citus atomus, palielinoties to izmēram, burtiski pietūkot. Tad identiski orientētie domēni savienosies, un tagad, lūdzu, tērauda sloksne ir pārvērtusies par magnētu.
Jūs to varat parādīt saviem biedriem ar parastu tērauda naglu. Ielieciet naglu liela pakavas magnēta magnētiskajā laukā. Turiet to tur vairākas minūtes, līdz nagu domēni sakrīt pareizajā virzienā. Tiklīdz tas notiks, nags īslaicīgi kļūs par magnētu. Ar to jūs pat varat no grīdas novākt kritušās tapas.