Магнетизм - це невидима сила, зумовлена електронами в атомах, що складають все навколо нас. Від вашого одягу до робочого столу будь-яка частинка речовини складається з крихітних частинок, які називаються атомами. Атоми мають негативно заряджені електрони, які обертаються навколо них. Велику частину часу електрон обертається у випадкових напрямках. Коли всі електрони обертаються в одному напрямку, вони створюють невидиму силу, відому як магнетизм.
Зірвана кола, відома як нейтронна зірка, має найсильнішу магнітну силу з будь-яких об’єктів у Всесвіті.
Магніт - це предмет, який має магнітне поле (невидимий малюнок магнетизму). Магніт притягує або відштовхує інші предмети.
Зазвичай магніти виготовляються із заліза або сталі, але з алюмінію, сталевого заліза, міді, нікелю та кобальту також можна зробити потужні магніти.
На малюнку нижче показано магнітне поле або магнітну силу, розподілену в просторі навколо та всередині магніту.
.svg)
1. Стержневі магніти - сила магніту зосереджена на полюсах і менша по боках. Стержневі магніти, як правило, мають найслабшу форму, оскільки полюси мають найменшу площу. Вони є найбільш поширеною формою, що використовується в повсякденному житті, наприклад, магніти на холодильник і компаси. Вони також часто використовуються для демонстрацій у класі. Це найдешевші та найпростіші магніти, які можна замінити.
2. Підковові магніти - підковоподібні магніти - це просто брускові магніти, зігнуті в U-подібній формі. U-форма робить магніт сильнішим, спрямовуючи полюси в одному напрямку. Спочатку створена як заміна пруткового магніту, ця форма стала універсальним символом для магнітів. З його допомогою можна підбирати металеві предмети будь-якого розміру залежно від сили підковоподібного магніту. Наприклад, маленькі підкови можуть збирати скріпки, тоді як підковочні магніти промислових розмірів використовуються в будівництві та машинобудуванні для підбору великих шматків важкого металу. Внизу маятника також використовуються підковові магніти.
3. Дискові магніти - Змінюючи форму магніту, ми можемо збільшити площу полюсів, збільшуючи тим самим силу його тяги. Через широку плоску поверхню дискові магніти мають велику площу полюсів, що робить їх сильними, ефективними магнітами.
Залежно від розміру диска, ця форма має різноманітне використання. Дискові магніти використовуються щодня в одязі, модних аксесуарах та домашньому декорі. Вшивання дискових магнітів в одяг - чудовий спосіб утримувати тканину разом. Дискові магніти промислових розмірів зазвичай використовують для збору старих автомобілів на сміттєзвалищах.
.svg)
4. Сферичні магніти - сферичні магніти часто продаються як іграшки та новинки. Сферичні магніти роблять такі популярні настільні іграшки, як яйця гримучих змій. Цю форму також можна використовувати для створення браслетів та намиста. Сферичні магніти також є ефективними інструментами для демонстрації того, як структуровані деякі елементи та молекули, якщо ви використовуєте сфери для представлення атомів.
5. Скручені магніти - магніти, які є гвинтовою котушкою дроту, називаються електромагнітами, і це одні з найсильніших магнітів, які існують. Однак вони стають магнітними лише тоді, коли через дріт в сам магніт протікає електричний струм. Сила і полярність магнітного поля, створюваного електромагнітом, регулюється на основі струму, що проходить через провід. Електромагніти використовуються в рухомих частинах, таких як програвачі компакт-дисків, DVD-програвачі, автоматичні вікна, жорсткі диски та автоматичні двері в супермаркетах.
6. Циліндричні або стрижневі магніти - циліндричні або стрижневі магніти мають товщину, яка дорівнює або більша за їх діаметр. Це дозволяє магнітам генерувати дуже високий рівень магнетизму з відносно невеликої площі полюсів поверхні. Завдяки своїй формі ці магніти ідеально підходять для навчальних, дослідницьких та експериментальних цілей.
7. Кільцеподібні магніти - Більшість кільцевих магнітів є осьово намагніченими. Північний і південний полюси розташовані на рівних круглих поверхнях («верхній і нижній»). Кілька діаметрально намагнічених кільцевих магнітів з полюсами "лівий і правий" спеціально позначені. Кільця схожі на диски, але порожнисті в центрі. Менший обсяг означає, що кільця не настільки міцні, як порівнянні диски, однак порожнистий центр робить їх набагато універсальнішими - кільця легко ковзають по трубках або стрижнях.
.svg)
Існує три основних типи магнітів - тимчасові, постійні та електромагніти.
Тимчасово - Деякі заліза та їхні сплави легко намагнічуються навіть слабким магнітним полем. Однак при видаленні магнітного поля об'єкт поступово втрачає свій магнетизм.
Постійний - Прикладами є альніко (алюміній, нікелевий сплав кобальту) та ферити (керамічний матеріал, виготовлений із суміші оксидів заліза з нікелем, стронцієм або кобальтом). Після намагнічування ці предмети нелегко втрачають свій магнетизм.
Електромагніти - Вони використовуються, коли необхідний дуже сильний магніт. Електромагніти виготовляються шляхом розміщення металевого сердечника всередині котушки дроту, що несе електричний струм. Електрика, що проходить через провід, створює магнітне поле. Поки протікає електричний струм, серцевина діє як сильний магніт. Комп’ютери, телевізори та електродвигуни - це електромагніти.
Поширеними типами матеріалів, з яких виготовляються постійні магніти, є кераміка, альніко та неодим. Керамічні магніти міцні і добре працюють для більшості експериментів. Магніти Альніко ще міцніші і дуже добре працюють для наукових експериментів, хоча вони дорожчі за керамічні магніти. Неодимові магніти настільки сильні, що діаметр півтора дюйма може підняти кілька фунтів феромагнітних предметів. Вони є найдорожчими з цих трьох типів магнітів.
1. Приваблива властивість - магніт притягує феромагнітні матеріали, такі як залізо, кобальт та нікель.
2. Відштовхувальна властивість - кожен магніт має південний полюс і північний полюс. Як магнітні полюси відштовхують один одного і на відміну від магнітних полюсів притягують один одного.
3. Властивість директиви - вільно підвішений магніт завжди спрямований у напрямку північ-південь.
Земля - це дуже великий магніт, і навколо нас є магнітне поле. Це Північний і Південний полюси дуже магнітні. Північний полюс Землі також є магнітним північним полюсом: компас вказує на північ до Північного полюса, оскільки його приваблює магнітне поле Землі.
У центрі Землі обертається ядро Землі. Ядро складається з переважно заліза. Зовнішня частина ядра - рідке залізо, яке обертається і перетворює землю на гігантський магніт. Тут ми отримуємо назви північного та південного полюсів. Ці полюси насправді є позитивним і негативним полюсами гігантського магніту Землі. Це дуже корисно для нас тут, на Землі, оскільки дозволяє використовувати магніти в компасах, щоб знайти шлях і переконатися, що ми рухаємось у правильному напрямку. Це також корисно таким тваринам, як птахи та кити, які використовують магнітне поле Землі, щоб знайти правильний напрямок при міграції. Мабуть, найважливішою особливістю магнітного поля Землі є те, що воно захищає нас від сонячного вітру та випромінювання Сонця.
У компасі є крихітний магніт. Стрілка завжди вказує на Північний полюс.
.svg)
