Indhold
- Forbindelse mellem elektricitet og magnetisme
- Naturlige magneter
- Hvorfor naturlige magneter har magnetiske felter
- Elektromagnetdele
- Sådan fungerer elektromagneter
- Sammenlignet med
Magnetisme er en naturlig kraft, der tillader magneter at interagere med andre magneter og visse metaller på afstand. Hver magnet har to poler, der hedder polerne “nord” og “syd”. Ligesom magnetiske poler skubbe hinanden væk, og forskellige poler trækker hinanden nærmere. Alle magneter tiltrækker visse metaller til dem. Der er to slags magneter. Der er naturligt forekommende magneter og magneter lavet af elektriske dele, kaldet "elektromagneter."
Forbindelse mellem elektricitet og magnetisme
Elektricitet og magnetisme, skønt tilsyneladende to separate kræfter, er faktisk tæt forbundet. Opdaget af fysikeren Michael Faraday i det 19. århundrede viser loven om elektromagnetisk induktion, at bevægelige elektriske ladninger skaber magnetiske felter. Dette er grundlaget for eksistensen af naturligt forekommende magneter og menneskeskabte elektromagneter, ifølge Kristen Coyne fra National High Magnetic Field Laboratory.
Naturlige magneter
Med naturligt forekommende magneter genereres strømmen af bevægelige elektriske ladninger, der skaber magnetfeltet inde i magnetens stof. Atomer, de små partikler, der udgør alle fysiske genstande, består af ladede elektroner, der kredser om nukleare partikler. Fordi elektronerne bevæger sig konstant rundt om kernen, skaber de konstant magnetiske felter.
Hvorfor naturlige magneter har magnetiske felter
I de fleste materialer peger de nordlige og sydlige poler af disse små atommagneter på hvilken som helst måde. Dette gør, at virkningerne af hver annullerer hinanden, og materialet efterlades ikke-magnetisk. I nogle materialer, hovedsageligt metaller, stiller disse små magneter op og gør hele objektet magnetisk.
Elektromagnetdele
En elektromagnet er en enhed, der består af tre enkle dele. En trådspole vikles omkring en kerne af metal, normalt jern. Et batteri eller en anden strømkilde er tilsluttet trådspolen. Tråden er generelt meget tynd og isoleret med emalje for yderligere at holde størrelsen nede.
Sådan fungerer elektromagneter
Når spænding tilføres spolen, begynder en elektrisk strøm at strømme gennem den. Dette får et magnetisk felt til at dannes omkring ledningen. Spoleformen tvinger strømens magnetfelt til en speciel konfiguration. Alle felterne i hver sløjfe på spiralen stiger op, så virkningen er virkningen af en naturlig stangmagnet. Den ene ende af spolen er en nordpol, og den anden ende er en sydpol. Jernkernen forstærker tråden, hvilket gør elektromagneten stærkere.
Sammenlignet med
På mange måder er en naturlig magnet og en elektromagnet de samme. Begge er genstande, der genererer store magnetfelter ud af elektriske strømme. Begge har en nord- og en sydpol. En elektromagnet kan dog variere dens styrke (ved at variere dens strøm), og en naturlig magnet kan ikke. En elektromagnet kan skifte poler (ved at vende sin spænding), mens en naturlig magnet ikke kan. Feltet for en naturlig magnet genereres af mange mikroskopiske strømme. Feltet for en elektromagnet genereres af en enkelt storskala strøm.