Обясняваме какво е магнетизъм и каква е историята на това явление. В допълнение, връзката му с електричеството и неговите приложения.
Какво е магнетизъм?
Когато говорим за магнетизъм илимагнитна енергия, имаме предвид един от двата компонента на електромагнитното излъчване (заедно с електричеството), което се проявява чрез сили привличане или отблъскване между определени видове материали и магнитно енергийно поле (магнитно поле).
Въпреки че всички вещества са засегнати от магнетизма, не всички го правят по един и същи начин. Някои материали, като някоиметали феромагнитни (особено желязо, никел, кобалт и неговите сплави) са особено предразположени към него и следователно могат да представляват магнити. Някои от тях могат да бъдат от естествен произход, а други от изкуствен произход, например, като следствие от действието на електричеството върху определени материали (електромагнити).
Повечето магнити са магнитни диполи: те имат положителен полюс и отрицателен полюс. Всеки от тези полюси упражнява сила върху други магнити или феромагнитни метали, които намират в зоната си на действие, съгласно закон, който гласи, че подобни полюси се отблъскват един друг, докато противоположните се привличат.
Тези диполи могат да се появят в макроскопски мащаб (например в планетата Земя има Северен полюс и Южен полюс, всеки от които упражнява магнитно влияние, което позволява работата на компаса) или микроскопично (например в ориентацията на определени молекули органичен порадиелектрически заряд неговата атоми). И тези сили на магнетизма играят важна роля сред стихийните сили на природата.
По този начин има диамагнитни (слабо магнитни), парамагнитни (умерено магнитни) или феромагнитни (силно магнитни) материали.
История на магнетизма
Човешкото същество познава магнетизма от древни времена. Ефектите му са описани в гръцката древност от Талес от Милет (625-545 г. пр. н. е.) и други подобни философи, които отбелязват, че някои камъни от град от Магнезия от Меандър (Мала Азия) привлича желязо. Оттам идва и иметомагнетизъм.
По някакъв начин човешкото същество успява да разбере земния магнетизъм от ранна възраст, използвайки го при производството на компаси към дванадесети век, преди появата като такъв на Науки които след това биха се посветили на изучаването на този феномен.
Първият правилно формален трактат за магнетизма е написан през 13-ти век от французина Петер Перегринус дьо Марикур, прелюдия към тези на бъдещите научни изследвания на Уилям Гилбърт и особено Ханс Кристиан Орстед, който открива, че магнетизмът не се ограничава само до магнити. но имаше тясна връзка с електрически ток.
Това отвори вратата за Андре-Мари Ампер, Карл Фридрих Гаус, Майкъл Фарадей и други откриха полето на електромагнетизма, а след това Джеймс Клерк Максуел го определи чрез известния си набор от уравнения.
Електричество и магнетизъм
Магнетизмът и електрическият ток са тясно свързани и заедно съставляват електромагнетизма, една от елементарните сили наВселената. Манипулирането на магнитните полета, например, чрез ускорение от магнити, той може да генерира използваем електрически ток, както всъщност се среща в някои видове генератори.
И в същото време, чрез циркулиране на електрически ток през определени видове метали, те могат да бъдат превърнати в електромагнити и направени да привличат определени метали или феромагнитни материали.
Тази връзка се основава на атомната природа на материалите, в които електрони (-) от най-отдалечената орбита на ядрото на атома (+) може да бъде откъснат или прехвърлен от една молекула към друга, като по този начин се генерира електрически поток (ток) и поляризиране на цялото, тоест, накланяне на електрическия заряд към един страна (отрицателен полюс) и оставяйки друга с по-малко заряд (положителен полюс).
Приложения за магнетизъм
Магнетизмът е бил използван от човечеството за дълго време. Изобретяването на компаса и използването му за ориентиране (маркиране на фиксираната посока на север на планетата) датира отпреди стотици години и е от ключово значение за развитието на навигацията и в изследването на света.
От друга страна, големи магнити се използват в индустрия на производството на електроенергия, в медицината (например магнитно-резонансни изследвания), в инженерството (разработване на двигатели, провеждане и съхранение на електрически заряди и т.н.) и преди всичко в електроника.
В изчисление, например, зависи до голяма степен от използването на магнетизъм за запис на информация, съчетавайки го с електрически ток и познания по полупроводници.