Innehåll
Vissa metaller verkar locka andra metaller starkare. Denna kraft kallas magnetism.
Redan före upptäckten av el uppfann forskare passare, små remsor med naturligt förekommande magneter som roterar för att anpassa sig till jordens magnetfält. Eftersom fältet rör sig från söder till norr pekar kompassnålen alltid mot den norra magnetpolen.
Idag kan människor både producera magneter och förstå hur de fungerar. Olika typer av magnet finns, och listan över magnetiska metaller är längre än du kanske tror.
Magnetiska fält
När två metaller lockas till varandra över rymden är en eller båda av dem troligen magnetiska.
Du kanske är mest bekant med permanentmagneter, som är starkare magneter eftersom de har järn i sig. Denna typ av magnetism kallas ferromagnetism. Jordens magnetfält orsakas av rörelserna i den smälta nickel-järnkärnan på planeten och kan ses när små laddade partiklar från solen kolliderar med jordens atmosfär nära vår planet magnetiska poler, vilket får dem att avge ljus när de gör det .
Nära den norra magnetiska polen kallar vi belysningen av magnetfältet nordljus eller aurora borealis.
elektroner
Atomerna som utgör molekylerna i all materia har en kärna av neutroner och protoner.
Omlopp runt alla kärnorna är elektroner som har en negativ laddning. Formen på deras banor ger atomerna en riktningsorientering, och orbitalrörelsen orsakar ett mycket svagt magnetfält runt atomen. Magnetfält kan orsakas när en elektrisk ström är aktiv, men de är starkast när den elektriska strömmen går i en cirkulär eller spiral bana.
Elektromagneter använder den här egenskapen, så deras magnetism kan slås på och av när den elektriska strömmen slås på och av.
Lista över magnetiska metaller
Vissa metaller har en struktur som gör att deras elektroner lättare kan samlas upp och bilda ett magnetfält.
Järn, nickel, kobolt och gadolinium är de enklaste att magnetisera. Metaller som aluminium och koppar hör tekniskt till på en lista över magnetiska material, men de magnetfält som de producerar är mycket svaga. Oxider och legeringar som har järn i dem kan också magnetiseras enkelt, såsom rost och stål. Ju fler elektroner i en metall som kan fodras, desto starkare är magnetfältet de producerar.
Naturliga magneter
Magnetit är en järnoxid som ofta upptäcks i naturen med ett starkt magnetfält. Sådana prover av magnetit kallas lodstenar. Moderna teorier tyder på att lodstenens magnetit magnetiserades av blixtnedslag. Magnetit kan lätt ha ett starkt magnetfält eftersom dess kristallina struktur tillåter stora grupper av molekyler (kallade domäner) att alla har samma polära orientering eller riktning.
Andra mineraler kan ha svag magnetism naturligt på grund av deras exponering för jordens magnetfält. Genom att studera stenar från havsgravarna kan vi se hur jordens magnetfält har vänt (de nordliga och södra magnetiska polerna vänder) över årtusenden.
Att göra en magnet
Allt du behöver för att skapa din egen magnet är att linda in massor av kopparledningar runt en stålstång eller spik. Sedan med ett litet batteri, kör en ström genom ledningarna och metallen blir magnetisk (se Resurser för instruktioner). Stången eller spiken bör behålla en del av sin magnetism även efter att den elektriska strömmen har stängts av och ledningarna har tagits bort.