Wyjaśniamy, czym jest magnetyzm i jaka jest historia tego zjawiska. Ponadto jego związek z elektrycznością i jej zastosowaniami.
Czym jest magnetyzm?
Kiedy mówimy o magnetyzmie lubenergia magnetyczna, odnosimy się do jednego z dwóch składników promieniowania elektromagnetycznego (wraz z elektrycznością), które objawia się poprzez siły przyciąganie lub odpychanie między pewnymi rodzajami materiałów a polem energii magnetycznej (pole magnetyczne).
Chociaż magnetyzm wpływa na wszystkie substancje, nie wszystkie robią to w ten sam sposób. Niektóre materiały, takie jak niektóremetale ferromagnetyczne (zwłaszcza żelazne, nikiel, kobalt i jego stopy) są na nią szczególnie podatne i dlatego mogą stanowić magnesy. Niektóre z nich mogą być pochodzenia naturalnego, a inne pochodzenia sztucznego, na przykład w wyniku działania prądu elektrycznego na niektóre materiały (elektromagnesy).
Większość magnesów to dipole magnetyczne: mają biegun dodatni i biegun ujemny. Każdy z tych biegunów wywiera siłę na inne magnesy lub metale ferromagnetyczne, które znajdują w swoim obszarze działania, zgodnie z prawem, które mówi, że podobne bieguny odpychają się, a przeciwieństwa przyciągają.
Te dipole mogą występować w skali makroskopowej (na przykład w planeta Ziemia istnieje biegun północny i biegun południowy, z których każdy wywiera wpływ magnetyczny, który umożliwia działanie kompasów) lub mikroskopijny (na przykład w orientacji niektórych molekuły organiczne z powoduładunek elektryczny jego atomy). A te siły magnetyzmu odgrywają ważną rolę wśród elementarnych sił natury.
Tak więc istnieją materiały diamagnetyczne (słabo magnetyczne), paramagnetyczne (umiarkowanie magnetyczne) lub ferromagnetyczne (wysoce magnetyczne).
Historia magnetyzmu
Istota ludzka znała magnetyzm od najdawniejszych czasów. Jego skutki zostały opisane w greckiej starożytności przez Talesa z Miletu (625-545 pne) i innych podobnych filozofów, którzy zauważyli, że niektóre kamienie z miasto Magnezji Meander (Azja minor) przyciągał żelazo. Stąd pochodzi nazwamagnetyzm.
W jakiś sposób człowiek zdołał zrozumieć ziemski magnetyzm od najmłodszych lat, używając go do produkcji kompasów w XII wieku, zanim pojawił się jako taki Nauki którzy następnie poświęciliby się badaniu tego zjawiska.
Pierwszy właściwie sformalizowany traktat o magnetyzmie napisał w XIII wieku Francuz Peter Peregrinus de Maricourt, stanowiąc preludium do przyszłych badań naukowych Williama Gilberta, a zwłaszcza Hansa Christiana Orsteda, który odkrył, że magnetyzm nie ogranicza się tylko do magnesów. ale miał bliski związek z prąd elektryczny.
To otworzyło drzwi dla André-Marie Ampère, Carla Friedricha Gaussa, Michaela Faraday a inni zapoczątkowali pole elektromagnetyzmu, a następnie James Clerk Maxwell określił je za pomocą swojego słynnego zestawu równań.
Elektryczność i magnetyzm
Magnetyzm i prąd elektryczny są ze sobą ściśle powiązane i razem tworzą elektromagnetyzm, jedną z podstawowych siłwszechświat. Manipulowanie polami magnetycznymi, na przykład poprzez przyśpieszenie magnesów może generować użyteczny prąd elektryczny, jak w rzeczywistości występuje w niektórych typach generatorów.
Jednocześnie, krążąc prądem elektrycznym przez niektóre rodzaje metali, można je przekształcić w elektromagnesy i sprawić, by przyciągały określone metale lub materiały ferromagnetyczne.
Ta zależność opiera się na atomowej naturze materiałów, w których elektrony (-) z najdalszej orbity jądra atomu (+) można oderwać lub przenieść z jednej cząsteczki na drugą, generując w ten sposób przepływ elektryczny (prąd) i polaryzując całość, czyli przechylając ładunek elektryczny do jednego bok (biegun ujemny) i pozostawiając inny z mniejszym ładunkiem (biegun dodatni).
Zastosowania magnetyzmu
Magnetyzm został wykorzystany przez ludzkość przez długi czas. Wynalezienie kompasu i jego wykorzystania do orientacji (oznaczania stałego kierunku północy planety) sięga setek lat wstecz i było kluczowe w rozwoju nawigacji i eksploracji świata.
Z drugiej strony duże magnesy są używane w przemysł wytwarzania energii elektrycznej, w medycynie (np. badania rezonansu magnetycznego), w inżynierii (rozwoju silników, przewodzeniu i magazynowaniu ładunków elektrycznych itp.), a przede wszystkim w elektronika.
ten przetwarzanie danych, na przykład, w dużej mierze zależy od wykorzystania magnetyzmu do zapisu Informacja, łącząc ją z prądem elektrycznym i znajomością półprzewodników.