Магнети, попут играчака залепљених у кућни фрижидер или поткове које су вам показане у школи, имају неке необичне особине. Поред тога, имају мотке.
Увећајте два магнета. Јужни пол једног магнета биће привучен до северни пол другог. Северни пол једног магнета одбија северни пол другог.
Магнетна и електрична струја
Магнетно поље настаје електричном струјом, односно кретањем електрона. Електрони који се крећу око атомског језгра носе негативан набој. Усмерјено кретање набоја са једног места на друго назива се електричном струјом. Електрична струја формира магнетно поље око себе.
Ово поље својим линијама силе, попут петље, покрива путању електричне струје, попут лука који стоји изнад пута. На пример, када се укључи радна лампа и струја тече кроз бакрене жице, то јест, електрони у жици скачу од атома до атома и око жице се ствара слабо магнетно поље. У високонапонским далеководима струја је много јача него у столној лампи, тако да се око жица таквих водова формира веома снажно магнетно поље. Дакле, електрика и магнетизам су две стране исте кованице - електромагнетизам.
Кретање електрона и магнетно поље
Кретање електрона унутар сваког атома ствара сићушно магнетно поље око њега.Електрони који се крећу у орбити формирају магнетно поље налик вртлогу. Али већина магнетног поља настаје не кретањем електрона у својој орбити око језгра, већ кретањем електрона око његове осе, такозваном спиновом електрона. Спин карактерише ротацију електрона око своје осе, попут кретања планете око своје осе.
Зашто се материјали магнетизирају, а не магнетизирају
У већини материјала, попут пластике, магнетна поља појединих атома су насумично оријентисана и отказују се. Али у материјалима као што је гвожђе, атоми се могу оријентисати тако да се њихова магнетна поља сабирају, па се комад челика магнетизује. Атоми у материјалима повезани су у групе које се називају магнетне домене. Магнетна поља једног одвојеног домена оријентисана су у једном правцу. Односно, сваки домен је мали магнет.
Различите домене су оријентисане у најразличитијим смеровима, односно нередовито и угашају једна другу магнетна поља. Стога челична трака није магнет. Али ако успемо да орјентирамо домене у једном правцу, тако да се силе магнетних поља сабирају, онда пазите! Челична трака постаће моћан магнет и привући ће све жељезне предмете, од ексера до фрижидера.
Интересантна чињеница: минерална магнетна руда гвожђа је природни магнет. Али ипак, већина магнета је направљена вештачки.
Како се раде магнети
Која сила може да узрокује да атоми формирају витку линију и направе једну велику домену? Ставите челичну траку у јако магнетно поље.Постепено, једна за другом, све домене ће се окретати у смеру примењеног магнетног поља. Како се окрећу, домени ће увући друге атоме у ово кретање, повећавајући се у величини, буквално набрекнувши. Тада ће се идентично оријентисане домене повезати и сада се, молим вас, челична трака претворила у магнет.
То можете показати својим друговима обичним челичним ноктом. Ставите нокат у магнетно поље великог магнета за поткове. Држите је неколико минута док се домени нокта не ускладе у правом смеру. Чим се то догоди, нокат ће накратко постати магнет. Помоћу ње можете подићи игле с пода.