Sadržaj
- Veza između električne energije i magnetizma
- Prirodni magneti
- Zašto prirodni magneti imaju magnetska polja
- Dijelovi elektromagneta
- Kako rade elektromagneti
- U usporedbi
Magnetizam je prirodna sila koja omogućuje magnetima međusobnu interakciju s drugim magnetima i određenim metalima. Svaki magnet ima dva pola, nazvana "sjeverni" i "južni" pol. Poput magnetskih stupova međusobno se guraju dalje, a različiti se stupovi međusobno povlače bliže. Svi magneti privlače određene metale na njih. Postoje dvije vrste magneta. Postoje prirodni magneti i magneti načinjeni od električnih dijelova, koji se nazivaju „elektromagneti“.
Veza između električne energije i magnetizma
Električna energija i magnetizam, iako naizgled dvije odvojene sile, u stvari su usko povezani. Otkrio ih je fizičar Michael Faraday u 19. stoljeću, zakon elektromagnetske indukcije pokazuje da pomični električni naboji stvaraju magnetska polja. To je osnova za postojanje magneta koji se javljaju u prirodi i elektromagneta koje stvara čovjek, prema Kristen Coyne iz Nacionalne laboratorije za visoko magnetsko polje.
Prirodni magneti
S magnetima koji se prirodno javljaju unutar tvari magnete stvara se struja pokretnih električnih naboja koja stvara magnetsko polje. Atomi, sitne čestice koje čine sve fizičke predmete, sastoje se od nabijenih elektrona koji okružuju nuklearne čestice. Budući da se elektroni stalno kreću oko jezgre, oni stalno stvaraju magnetska polja.
Zašto prirodni magneti imaju magnetska polja
U većini materijala sjeverni i južni pol ovih sitnih atomskih magneta upućuju svaki put. Zbog toga se učinci svake međusobno otkazuju, a materijal se ne daje. U nekim materijalima, uglavnom metalima, ti sitni magneti se postavljaju i čine čitav objekt magnetskim.
Dijelovi elektromagneta
Elektromagnet je uređaj koji se sastoji od tri jednostavna dijela. Zavojnica žice namotana je oko jezgre od metala, obično željeza. Na zavojnicu žice priključena je baterija ili drugi izvor energije. Žica je općenito vrlo tanka i izolirana caklom kako bi se još više smanjila veličina.
Kako rade elektromagneti
Kad se napon primijeni na zavojnicu, tada kroz nju počinje teći električna struja. Zbog toga se oko žice formira magnetsko polje. Oblik zavojnice prisiljava magnetsko polje struje u posebnu konfiguraciju. Sva se polja svake petlje zavojnice usmjeravaju tako da je efekt prirodnog magnetskog stuba. Jedan kraj zavojnice je sjeverni pol, a drugi kraj južni pol. Željezna jezgra pojačava polje žice, čineći elektromagnet jačim.
U usporedbi
Prirodni magnet i elektromagnet u mnogome su isti. Obojica su objekti koji stvaraju velika magnetska polja iz električnih struja. Oboje imaju sjeverni i južni pol. Međutim, elektromagnet može mijenjati snagu (mijenjajući struju), a prirodni magnet ne može. Elektromagnet može prebaciti svoje polove (preokretanjem napona), dok prirodni magnet ne može. Polje prirodnog magneta generira se mnogim mikroskopskim strujama. Polje elektromagneta generira se jednostrukom strujom velikih razmjera.