Indhold
Magneter tiltrækker mange metalgenstande, såsom jernfiltninger, men de kan også afvise hinanden. Hvad mange mennesker dog sjældent bemærker, er, at mange hverdagslige ting svagt afvises af et magnetfelt. Årsagerne til, at magneter tiltrækker nogle genstande og afviser andre, stammer fra forskelle i molekylær og atomstruktur.
Spin
Elektroner er subatomære partikler, der opfører sig som miniatyrmagneter. De har en egenskab kaldet spin og kan enten drejes op (+1/2) eller spin down (-1/2). To elektroner i den samme orbital har altid modsatte spins, så når de er parret, annulleres deres magnetiske felter. I metaller er situationen mere kompliceret, fordi elektroner delokaliseres eller deles mellem flere atomer, men generelt kaldes materialer af denne art diamagnetisk, hvilket betyder, at de svagt afvises af et magnetfelt.
Almindelige diamagnetiske materialer
De fleste materialer er diamagnetiske. Vand, træ, mennesker, plast, grafit og gips er alle eksempler på diamagnetiske materialer. Selvom vi normalt tænker på disse materialer som ikke-magnetiske, frastøder de faktisk (og frastøttes) et magnetfelt. Denne frastødning er ekstremt svag, så svag, at den i hverdagen er ubetydelig. Med et stærkt magnetfelt er denne frastødning imidlertid tilstrækkelig til at opløse nogle små genstande og genstande. En videnskabsmand på University of Manchester var i stand til at ophæve en frø og en tomat - begge diamagnetiske genstande - ved hjælp af et stærkt magnetfelt. Hans arbejde vandt ham en Ig Nobel-pris, en pris dedikeret til fjollet videnskab.
Andre magneter
De fleste genstande omkring dit hjem frastøder magneter svagt, men medmindre magnetfeltet er meget stærkt, vil du aldrig bemærke effekten. For virkelig at afvise en magnet, har du brug for en anden magnet. Alle magneter har to poler, nord og syd. Ligesom med elektriske ladninger, er reglen, at lignende ladninger afvises, mens modsatte ladninger tiltrækker. En magnetisk sydpol tiltrækkes af en magnetisk nordpol, men nord mod nord eller syd mod syd frastøder hinanden. Du kan få en fornemmelse af, hvordan dette fungerer, hvis du prøver at holde to magneter sammen - i en retning orienterer de hinanden, mens de i den anden tiltrækker dem.
Lenzs lov
En anden slags frastødning kan forekomme mellem en magnet og en trådspole. Mængden af magnetfelt, der passerer gennem en trådspole kaldes magnetisk flux. Hver gang der sker en ændring i fluxen, inducerer det en strøm, hvis magnetfelt virker i modsætning til ændringen i flux. Denne regel kaldes Lenzs Law. At flytte en trådspole ind i et magnetfelt forårsager frastødning mellem trådspolen og magneten. Det er fordi fluxen gennem spolen øges, så der induceres en strøm i spolen. Fra Lenzs Law ved vi, at den strøm, der induceres i spolen, skaber et magnetfelt, der modsætter sig stigningen i flux, og derved skaber en frastødelse mellem trådspolen og magneten, hvorfra feltet udspringer.