Innhold
- Kobling mellom elektrisitet og magnetisme
- Naturmagneter
- Hvorfor naturlige magneter har magnetfelt
- Elektromagnetdeler
- Hvordan elektromagneter fungerer
- Til sammenligning
Magnetisme er en naturlig kraft som gjør at magneter kan samhandle med andre magneter, og visse metaller, på avstand. Hver magnet har to poler, kalt polene “nord” og “sør”. Som magnetiske poler skyver du deg bort og forskjellige poler trekker hverandre nærmere. Alle magneter tiltrekker seg visse metaller til dem. Det er to typer magneter. Det er naturlig forekommende magneter og magneter laget av elektriske deler, kalt "elektromagneter."
Kobling mellom elektrisitet og magnetisme
Elektrisitet og magnetisme, selv om det er tilsynelatende to separate krefter, er faktisk tett sammenkoblet. Loven om elektromagnetisk induksjon oppdaget av fysikeren Michael Faraday på 1800-tallet, og viser at bevegelige elektriske ladninger skaper magnetiske felt. Dette er grunnlaget for eksistensen av naturlig forekommende magneter og menneskeskapte elektromagneter, ifølge Kristen Coyne fra National High Magnetic Field Laboratory.
Naturmagneter
Med naturlig forekommende magneter genereres strømmen til bevegelige elektriske ladninger som skaper magnetfeltet inne i magnetens substans. Atomer, de bittesmå partiklene som utgjør alle fysiske gjenstander, består av ladede elektroner som kretser rundt atompartikler. Fordi elektronene stadig beveger seg rundt kjernen, skaper de konstant magnetfelt.
Hvorfor naturlige magneter har magnetfelt
I de fleste materialer peker nord- og sørpolene i disse bittesmå atommagnetene hver vei. Dette gjør at effektene av hver avbryter hverandre, og materialet blir ikke-magnetisk. I noen materialer, for det meste metaller, stiller disse bittesmå magneter seg sammen og gjør hele gjenstanden magnetisk.
Elektromagnetdeler
En elektromagnet er en enhet som består av tre enkle deler. En trådspole vikles rundt en kjerne av metall, vanligvis jern. Et batteri eller annen strømkilde er koblet til trådspolen. Ledningen er generelt veldig tynn og isolert av emalje for å holde størrelsen nede.
Hvordan elektromagneter fungerer
Når spenning tilføres spolen, begynner en elektrisk strøm å strømme gjennom den. Dette fører til at det dannes et magnetfelt rundt ledningen. Spoleformen tvinger strømets magnetfelt til en spesiell konfigurasjon. Alle feltene i hver sløyfe på spiralen stiller opp slik at effekten blir av en naturlig stangmagnet. Den ene enden av spolen er en nordpol og den andre enden en sørpol. Jernkjernen forsterker ledningsfeltet, og gjør elektromagneten sterkere.
Til sammenligning
På mange måter er en naturlig magnet og en elektromagnet den samme. Begge er gjenstander som genererer store magnetfelt ut av elektriske strømmer. Begge har en nord- og en sørpol. Imidlertid kan en elektromagnet variere styrken (ved å variere strømmen), og en naturlig magnet kan ikke. En elektromagnet kan bytte poler (ved å snu spenningen) mens en naturlig magnet ikke kan. Feltet til en naturlig magnet genereres av mange mikroskopiske strømmer. Feltet til en elektromagnet blir generert av en stor, stor skala.