Magnetizem je skupek pojavov, povezanih z interakcijo med magnetna polja, ki so vesoljske regije, ki so pod vplivom električni tokovi ali iz magnetnih trenutkov osnovnih molekul ali delcev.
Gibanje električnih nabojev povzroča magnetne pojave. Ker nikoli niso mirujoči, atomi proizvajajo lastno magnetno polje. Poleg tega imajo tudi osnovni delci, kot so protoni, nevtroni in elektroni, lastno magnetno polje, vendar drugačnega izvora. Magnetno polje teh delcev izhaja iz kvantne lastnosti, imenovane vrtenje.
Glej tudi: Sodobna fizika
Primeri magnetizma
Navajamo lahko nekaj primerov, ki ponazarjajo situacije, ko je magnetizem prisoten.
Navigacija s kompasom: kompas je majhna feromagnetna igla, ki se vrti zaradi zemeljskega magnetnega polja;
Privlačenje majhnih kosov kovine z magneti: magneti privlačijo kovine z veliko intenzivnostjo zaradi svojega feromagnetnega vedenja;
Privlačnost in odbojnost med magneti: istoimenski polovi magnetov se med seboj odbijajo, saj so magnetni dipolni vektorji njihovih domen razporejeni v nasprotnih smereh;
Zemeljsko magnetno polje: magnetno polje Zemlje obstaja zaradi relativnega vrtenja med jedrom Zemlje in zunanjimi sloji, ki se vrtijo z različno hitrostjo.
Magnetizem v fiziki
Magnetizem je fizični pojav, ki pojasnjuje privlačnost med kovinami in magneti, na primer. Ti materiali se lahko privlačijo med seboj zaradi prostorske razporeditve vektorjev magnetnega dipolnega momenta (μ), ki se nahajajo znotraj teh materialov.
trenutek dipolmagnetno je vektor, ki kaže proti severnemu polu magnetnega polja. Ta velikost nastane, ko se električni naboj premika v zaprtem krogu, kot je prikazano na spodnji sliki:
Gibanje naboja v zaprtem krogu povzroči magnetni dipolni moment.
Nekatere materiale lahko drugi občutijo privlačnost ali celo odbijanje, odvisno od tega, kako so njihovi magnetni dipolni momenti znotraj njih poravnani. Takšno konfiguracijo magnetnih dipolnih trenutkov imenujemo zvezna državamagnetizacija. Obstaja več stanj magnetizacije, na primer feromagnetizem, antiferromagnetizem,diamagnetno in paramagnetno.
Ko imamo opravka z materiali, ki imajo magnetne lastnosti, je običajno govoriti o njih Domenemagnetno, ki so majhni koščki materiala, kjer imajo vse molekule, ki so ena poleg druge, svoje magnetne momente poravnane v eno smer. Spodnja slika prikazuje usmeritve magnetnih dipolnih trenutkov v magnetnih domenah za vsako omenjeno vrsto materiala. Pazi:
Magnetne domene za različna stanja magnetizacije.
Kadar je izpostavljen zunanjemu viru magnetnega polja, kot je a magnet, ti materiali reagirajo na različne načine.
Feromagnetni materiali: Ti materiali imajo že poravnane magnetne domene, tudi brez prisotnosti zunanjega magnetnega polja. Ko se približajo magnetu, jih močno privlačijo, poleg tega pa feromagnetni materiali izgubijo magnetizacijo, če se segrejejo nad temperaturo Curie, temperatura, pri kateri magnetne domene izgubijo orientacijo. Primeri: železo, kobalt, nikelj.
Antiferromagnetni materiali: Za razliko od feromagnetnih materialov jih ti materiali močno odbijajo zunanja magnetna polja. Primeri: mangan, krom.
Diamagnetni materiali: V teh materialih se magnetne domene lahko prosto vrtijo v prisotnosti magnetnega polja, vendar magnetni dipolni momenti tega materiala se poravnajo nasproti zunanjega magnetnega polja in se zato odbijajo z magneti. Primeri: baker, srebro.
Paramagnetni materiali: V paramagnetnih materialih so magnetne domene naravno dezorientirane. V prisotnosti zunanjega magnetnega polja se lahko poravnajo, pri čemer jih magneti rahlo privlačijo, če je le-ta v bližini. Primeri: aluminij, magnezij.
Poglejtudi:Kaj je elektrika?
Čemu služi magnetizem?
Magnetizem ima številne aplikacijtehnološki. Različna električna vezja, kot npr transformatorji, za pravilno delovanje izkoristite magnetne lastnosti materialov. Na primer pri transformatorjih se feromagnetna lastnost železa izkoristi: ko na ta material uporabite magnetno polje, ga ta ojača z dodajanjem magnetnega polja. inducirano.
Magnetizem je tudi temeljnega pomena za delovanje električni motorjiza snemanje informacij na trde diske, kot so kasete in trakovi VHS, magnetne kartice, med drugim.
Trdi diski uporabljajo magnetno snemanje za shranjevanje informacij.
zgodovina magnetizma
Med 600 a. Ç. in 1599 d. Ç. človeštvo je odkrilo obstoj magnetita, mineral, ki ima feromagnetne lastnosti. V tem istem obdobju so Kitajci za vodenje svojih navigacij uporabljali kompase.
Stoletja po odkritju magnetnih pojavov so magnetizem obravnavali kot samostojen pojav, ki ni povezan z elektriko. Danes, zahvaljujoč študijam elektromagnetizem, vemo, da električni in magnetni pojavi imajo isto bistvo in skupaj povzročajo elektromagnetna valovanja. Poleg tega se je magnetizem šele po 18. stoletju začel jasneje razumeti. V tem obdobju so se začele kvantitativno razvijati študije.
WilliamGilbert je bil eden prvih znanstvenikov, ki je magnetizem preučeval po znanstveni metodi. Ugotovil je, da se je Zemlja obnašala kot velik magnet. Nadaljnje študije o zemeljskem magnetizmu je izvedel Carl Friedrich gauss, avtor ene od enačb, ki podpirajo elektromagnetizem. Poleg teh je izvedel več poskusov André Marie Ampere.
Med letoma 1820 in 1829 je Hans Christian Orsted dobil najprejdokazieksperimentalno ki je magnetizem povezal z električnimi pojavi: po naključju je opazil, da se zaradi električnega toka v žici premika bližnji kompas. Njegove študije so omogočile nastanek prvih znanih električnih motorjev.
Med leti 1830 in 1839 so študije o magnetizmu vodile raziskave iz Michael Faraday. Med njegovimi odkritji in izumi je pomembnost ustvarjanja najprejtransformator, čeprav precej primitivno, in a generator električnega toka na osnovi elektromagnetna indukcija.
Jaz, Rafael Helerbrock
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-magnetismo.htm