Selitämme, mitä magnetismi on ja mikä on tämän ilmiön historia. Lisäksi sen suhde sähköön ja sen sovelluksiin.
Mitä on magnetismi?
Kun puhumme magnetismista taimagneettista energiaa, viittaamme toiseen sähkömagneettisen säteilyn kahdesta komponentista (yhdessä sähkön kanssa), joka ilmenee voimat vetovoima tai hylkiminen tietyntyyppisten materiaalien ja magneettisen energiakentän (magneettikentän) välillä.
Vaikka magnetismi vaikuttaa kaikkiin aineisiin, kaikki eivät tee sitä samalla tavalla. Jotkut materiaalit, kuten tietytmetallit ferromagneettinen (erityisesti rauta, nikkeli, koboltti ja sen metalliseokset) ovat erityisen alttiita sille ja voivat siksi muodostaa magneetit. Jotkut niistä voivat olla luonnollista alkuperää ja toiset keinotekoisia, esimerkiksi sähkön vaikutuksen seurauksena tiettyihin materiaaleihin (sähkömagneetit).
Useimmat magneetit ovat magneettisia dipoleja: niillä on positiivinen napa ja negatiivinen napa. Jokainen näistä navoista kohdistaa voiman muihin magneetteihin tai ferromagneettisiin metalleihin, joita ne löytävät toiminta-alueeltaan, lain mukaan, jonka mukaan samanlaiset navat hylkivät toisiaan, kun taas vastakohdat vetävät puoleensa.
Nämä dipolit voivat esiintyä makroskooppisessa mittakaavassa (esimerkiksi maapallo on pohjoisnapa ja etelänapa, joista kumpikin kohdistaa magneettisen vaikutuksen, joka mahdollistaa kompassien toiminnan) tai mikroskooppisen (esim. molekyylejä orgaaninen johtuensähkövaraus hänen atomeja). Ja näillä magnetismin voimilla on tärkeä rooli luonnon alkuainevoimien joukossa.
Siten on olemassa diamagneettisia (heikosti magneettisia), paramagneettisia (kohtalaisen magneettisia) tai ferromagneettisia (erittäin magneettisia) materiaaleja.
Magnetismin historia
Ihminen on tuntenut magnetismin varhaisista ajoista lähtien. Sen vaikutuksia kuvaili antiikissa kreikkalaisissa Thales Miletoslainen (625-545 eKr.) ja muut vastaavat filosofit, jotka panivat merkille, että tietyt kivet kaupunki Magnesia of the Meander (Asia minor) veti puoleensa rautaa. Siitä se nimi tuleemagnetismi.
Ihminen onnistui jotenkin ymmärtämään maan magnetismin varhaisesta iästä lähtien, käyttämällä sitä kompassien valmistuksessa 1100-luvulle asti, ennen kuin se syntyi sellaisenaan. Tieteet jotka sitten omistautuisivat tämän ilmiön tutkimiseen.
Ranskalainen Peter Peregrinus de Maricourt kirjoitti 1200-luvulla ensimmäisen oikein muodollisen tutkielman magnetismista, alkusoittona William Gilbertin ja erityisesti Hans Christian Orstedin tuleville tieteellisille tutkimuksille, jotka havaitsivat, että magnetismi ei rajoittunut vain magneetteihin. mutta hänellä oli läheinen yhteys sähkövirta.
Tämä avasi oven André-Marie Ampèrelle, Carl Friedrich Gaussille ja Michaelille Faraday ja muut avasivat sähkömagnetismin alan, ja sitten James Clerk Maxwell määritti sen kuuluisan yhtälösarjansa avulla.
Sähkö ja magnetismi
Magnetismi ja sähkövirta liittyvät läheisesti ja yhdessä ne muodostavat sähkömagnetismin, yhdenuniversumi. Magneettikenttien manipulointi, esimerkiksi kiihtyvyys magneeteista, se voi tuottaa käyttökelpoista sähkövirtaa, kuten itse asiassa tapahtuu joissakin generaattoreissa.
Ja samaan aikaan kierrättämällä sähkövirtaa tietyntyyppisten metallien läpi, ne voidaan muuttaa sähkömagneeteiksi ja saada vetämään tiettyjä metalleja tai ferromagneettisia materiaaleja.
Tämä suhde perustuu materiaalien atomiseen luonteeseen, jossa elektroneja (-) atomin ytimen kaukaisimmalta kiertoradalta (+) voidaan irrottaa tai siirtää molekyylistä toiseen, jolloin syntyy sähkövirtaa (virtaa) ja polarisoi kokonaisuus eli kallistaa sähkövarauksen yhteen sivulle ( negatiivinen napa ) ja jättäen toisen vähemmällä varauksella (positiivinen napa ) .
Magnetismin sovellukset
Magnetismi on käyttänyt ihmiskunta pitkään aikaan. Kompassin keksintö ja sen käyttö orientoitumiseen (planeetan pohjoisen kiinteän suunnan merkitseminen) juontaa juurensa satojen vuosien taakse ja oli avainasemassa navigoinnin kehittämisessä ja maailmantutkimuksessa.
Toisaalta suuria magneetteja käytetään ala sähköntuotannossa, lääketieteessä (esim. magneettiresonanssitutkimukset), tekniikassa (moottoreiden kehittäminen, sähkövarausten johtaminen ja varastointi jne.) ja ennen kaikkea elektroniikka.
The tietojenkäsittelyäriippuu esimerkiksi suuressa määrin magnetismin käytöstä tallentamiseen tiedotyhdistämällä sen sähkövirtaan ja puolijohteiden tuntemukseen.