Чому магніт притягує залізо?

Коли магніт притягує до себе металеві предмети, це здаєтьсячарами, але насправді «чарівні» властивості магнітів пов’язані всього лише з особливою організацією їх електронної структури. Оскільки електрон, що обертається навколо атома, створює магнітне поле, всі атоми є маленькими магнітами; проте в більшості речовин невпорядковані магнітні ефекти атомів врівноважують один одного.

По іншому справа йде в магнітах, атомні магнітні поля яких вибудовуються в впорядковані області, що називаються доменами. Кожна така область має північний і південний полюс. Напрямок та інтенсивність магнітного поля характеризується так званими силовими лініями {на малюнку показані зеленим кольором), які виходять з північного полюса магніту і входять в південний. Чим густіше силові лінії, тим концентрированнее магнетизм. Північний полюс одного магніту притягує південний полюс іншого, в той час як два однойменних полюса відштовхують один одного. Магніт притягують тільки певні метали, головним чином залізо, нікель і кобальт, що називаються феромагнетиками. Хоча ферромагнетики і не є природними магнітами, їх атоми перебудовуються в присутності магніту таким чином, що у феромагнітних тіл з’являються магнітні полюси.

Магнітна ланцюжок

Дотик кінця магніту до металевих скріпок призводить до виникнення у кожної скріпки північного і південного полюса. Ці полюси орієнтуються в тому ж напрямку, що і у магніта. Кожна скріпка стала магнітом.

Незліченні маленькі магнітики

Деякі метали мають кристалічну структуру, утворену атомами, згрупованими в магнітні домени. Магнітні полюси доменів зазвичай мають різне спрямування (червоні стрілки) і не надають сумарного магнітного впливу.

Освіта постійного магніту

  • Зазвичай магнітні домени заліза орієнтовані безсистемно (рожеві стрілки), і природний магнетизм металу не проявляється.
  • Якщо до заліза наблизити магніт (рожевий брусок), магнітні домени заліза починають шикуватися уздовж магнітного поля (зелені лінії).
  • Більшість магнітних доменів заліза швидко вибудовується уздовж силових ліній магнітного поля. У результаті залізо саме стає постійним магнітом.
Посилання на основну публікацію