Contenuto
- Come si presenta il magnetismo
- Nessun materiale naturalmente magnetico
- Come viene misurata la forza magnetica
- Perché la Terra è magnetica
- Gli opposti si attraggono
Non solo qualsiasi materiale può essere magnetico. Di fatto, di tutti gli elementi noti, solo una manciata possiede capacità magnetiche e variano di grado. I magneti più potenti sono gli elettromagneti, che ottengono la loro forza attrattiva solo quando la corrente li attraversa. La corrente è il movimento degli elettroni e gli elettroni sono ciò che rende magnetici i materiali. Ci sono materiali compositi che sono magnetici, di solito indicati come materiale ferroso, anche se non sono forti come gli elettromagneti.
Come si presenta il magnetismo
In termini semplici, il magnetismo riguarda gli elettroni. Gli elettroni sono più piccoli delle particelle microscopiche che ruotano attorno al nucleo di un atomo. Ogni elettrone si comporta come il suo piccolo magnete con un polo nord e un polo sud. Quando gli elettroni di un atomo sono allineati nella stessa direzione, o tutti puntano a nord o tutti puntano a sud, l'atomo diventa magnetico. E poiché gli elettroni ruotano o ruotano attorno al nucleo di un atomo, è anche possibile che un atomo possieda un campo magnetico quando i poli non sono tutti allineati a causa della rotazione degli elettroni, il che rende l'atomo molto simile a un elettromagnete.
Nessun materiale naturalmente magnetico
Non ci sono elementi statici che sono naturalmente magnetici. Ci sono materiali più fortemente attratti dai campi magnetici. I materiali maggiormente attratti da un campo magnetico sono ferro e acciaio. Tuttavia, ci sono rare miscele di materiali artificiali che contribuiscono a diventare elettromagnetiche essendo esposte a un forte campo magnetico e trattenendo una carica elettromagnetica per lunghi periodi di tempo. Per la loro capacità di trattenere un campo magnetico per lunghi periodi di tempo, sono considerati magneti permanenti. I due materiali magnetici permanentemente più forti sono ferro-neodimio-boro e alluminio-nichel-cobalto.
Come viene misurata la forza magnetica
Il campo della magnetica è difficile da spiegare con precisione perché c'è molto che la scienza non capisce ancora sui campi magnetici. In termini semplici, i campi magnetici forti sono misurati in tesla, e i campi magnetici più comuni e molto più deboli trovati in cose come gli altoparlanti stereo sono misurati in gauss. Ci vogliono 10.000 gauss per creare un tesla.
Un modo più semplice per descriverlo è pensare all'attrazione gravitazionale. La gravità della Terra è considerata circa 1 tesla o circa 10.000 gauss. Puoi pensare alla forza magnetica di gauss come peso o alla quantità di forza esercitata dall'attrazione gravitazionale. Ci vorrebbero 50 piume per uguagliare 1 gauss di forza misurata come peso, o in questo caso, attrazione magnetica. Il peso e la forza magnetica non sono direttamente equiparabili, ma sono offerti come esempio per dare un'idea della forza magnetica o della forza di un gauss.
Perché la Terra è magnetica
Gli scienziati sanno che la terra ha proprietà magnetiche perché un pezzo di acciaio o ferro fluttuante indicherà sempre il nord magnetico. Ecco dove tutte le linee di longitudine convergono al Polo Nord. Mentre la forza magnetica non può essere esercitata sulla maggior parte dei liquidi, può essere impartita sul nucleo terrestre, che è costituito da ferro fuso. E questo ci riporta agli elettroni rotanti. Mentre la terra gira sul suo asse, così fa il suo nucleo di ferro fuso e tutti i suoi elettroni carichi elettricamente, che creano un campo magnetico. Il sole ruota anche sul suo asse e il suo materiale come plasma (simile a una consistenza liquida) crea il suo campo magnetico.
Gli opposti si attraggono
Come i poli magnetici si respingono a vicenda mentre i poli magnetici opposti si attraggono. I magneti sono naturalmente attratti da campi magnetici più elevati. Pensa di avere due magneti, uno a 10 tesla e uno a 1 tesla. Il magnete 10 tesla esercita un campo magnetico più forte. Un pezzo di materiale magnetico, posizionato equidistante da entrambi i magneti, sarebbe attratto dal più forte dei due campi magnetici. Quindi quando due magneti di polarità simile si avvicinano l'un l'altro, sembrano allontanarsi o essere respinti quando in realtà stanno cercando un campo magnetico superiore. In altre parole, due magneti orientati a nord sembrano essere respinti perché in realtà sono attratti dall'opposto campo magnetico orientato a sud.