Innhold
Magneter tiltrekker seg mange metallgjenstander, for eksempel jernfilinger, men de kan også frastøte hverandre. Det mange imidlertid sjelden legger merke til, er at mange hverdagsartikler svakt blir frastøtt av et magnetfelt. Årsakene til at magneter tiltrekker seg noen gjenstander og frastøter andre stammer fra forskjeller i molekylær og atomstruktur.
Snurre rundt
Elektroner er subatomære partikler som oppfører seg som miniatyrmagneter. De har en egenskap som heter spin og kan enten spinne opp (+1/2) eller spin down (-1/2). To elektroner i samme omløp har alltid motsatte spinn, så når de er sammenkoblet, kansellerer magnetfeltene deres. I metaller er situasjonen mer komplisert, fordi elektroner delokaliseres, eller deles mellom flere atomer, men generelt kalles materialer av denne typen diamagnetisk, noe som betyr at de svakt blir frastøtt av et magnetfelt.
Vanlige diamagnetiske materialer
De fleste materialer er diamagnetiske. Vann, tre, mennesker, plast, grafitt og gips er alle eksempler på diamagnetiske materialer. Selv om vi vanligvis tenker på disse materialene som ikke-magnetiske, frastøter de (og blir frastøtt av) et magnetfelt. Denne frastøtningen er ekstremt svak, så svak at den i hverdagen er ubetydelig. Med et sterkt magnetfelt er imidlertid denne frastøtningen tilstrekkelig til å levite noen små gjenstander og gjenstander. En vitenskapsmann ved University of Manchester klarte å levite en frosk og en tomat - begge diamagnetiske gjenstander - ved hjelp av et kraftig magnetfelt. Hans arbeid vant ham en Ig Nobelpris, en pris viet til dum vitenskap.
Andre magneter
De fleste gjenstander rundt hjemmet frastøtter magneter, men med mindre magnetfeltet er veldig sterkt, vil du aldri legge merke til effekten. For å virkelig slå tilbake en magnet, trenger du en annen magnet. Alle magneter har to poler, nord og sør. Akkurat som med elektriske ladninger er regelen at lignende ladninger frastøter mens motsatte ladninger tiltrekker seg. En magnetisk sørpol tiltrekkes av en magnetisk nordpol, men nord på nord eller sør på sør frastøter hverandre. Du kan få en følelse av hvordan dette fungerer hvis du prøver å holde to magneter sammen - i den ene retningen avviser de hverandre, mens de i den andre tiltrekker seg.
Lenzs lov
En annen type frastøtning kan oppstå mellom en magnet og en trådspole. Mengden magnetfelt som passerer gjennom en trådspole kalles magnetisk fluks. Hver gang det er en endring i fluksen, induserer den en strøm hvis magnetiske felt virker i motsetning til endringen i fluksen. Denne regelen kalles Lenzs Law. Å flytte en trådspole inn i et magnetfelt forårsaker frastøtning mellom trådspolen og magneten. Det er fordi fluksen gjennom spolen øker, så det induseres en strøm i spolen. Fra Lenzs Law vet vi at strømmen indusert i spolen skaper et magnetfelt som motsetter seg økningen i fluks, og derved skaper en frastøtning mellom trådspolen og magneten som feltet stammer fra.