Zakoni magnetov

Zakoni magnetizma so močno vplivali na znanost in kulturo. Od zgodnjih let 19. stoletja so si znanstveniki prizadevali prepoznati in razložiti različne fizikalne zakone, ki urejajo obnašanje magnetov v različnih kontekstih. Do leta 1905 se je znanstveno razumevanje magnetizma razvilo do te mere, da je pomagalo pri oblikovanju Einsteinove teorije posebne relativnosti. Čeprav podrobno, poglobljeno razumevanje magnetizma zahteva veliko truda, lahko razmeroma hitro pridobite širok pregled nad temi temeljnimi zakoni.

Raziskovanje prvega zakona magnetizma

Zakoni magnetizma so bili v veliki meri razviti in izpopolnjeni od poskusov Orsteda, Ampereja in drugih danes znanih znanstvenikov v začetku 19. stoletja. Najbolj temeljni zakon, uveden v tem času, je koncept, da imata pola magneta vsak svoj ločen pozitivni ali negativni naboj in privlačita samo nasprotno nabite pole. Na primer, skoraj nemogoče je preprečiti, da bi se dva pozitivno nabita magnetna pola odbijala. Po drugi strani pa je težko preprečiti, da bi se pozitivno nabit in negativno nabit magnetni pol poskušala premikati drug proti drugemu.

Ta koncept postane še posebej zanimiv, ko že obstoječi magnet razrežejo na dva različna, manjša magneta. Po rezu ima vsak manjši magnet svoj pozitivni in negativno nabit pol, ne glede na to, kje je bil večji magnet odrezan.

Koncept nasprotno nabitih polov se običajno imenuje prvi zakon magnetizma .

Opredelitev drugega zakona magnetizma

Drugi zakon magnetizma je nekoliko bolj zapleten in je neposredno povezan z elektromotorno silo samih magnetov. Ta poseben zakon se običajno imenuje Coulombov zakon .

Coulombov zakon navaja, da sila, s katero deluje pol magneta na dodatni pol, upošteva vrsto strogih pravil, vključno z:

• Sila je premosorazmerna s produktom sil pola.
• Sila obstaja v obratnem sorazmerju s kvadratom sredine razdalje med poli.
• Sila je odvisna od specifičnega medija, v katerega so postavljeni magneti.

Matematična formula, ki se običajno uporablja za predstavitev teh pravil, je:

F = [K x M x M)/d]

V formuli M in M ​​predstavljata jakosti polov, D je enako razdalji med poloma, K pa je matematični prikaz prepustnosti medija, v katerega so postavljeni magneti.

Dodatni premisleki o magnetih

Domenska teorija magnetizma nudi dodaten vpogled v obnašanje magnetov. Teorija magnetnih domen, ki jo je leta 1906 prvič predstavil Pierre-Ernest Weiss, poskuša razložiti spremembe, ki se zgodijo v snovi, ko se ta namagneti.

Velike magnetizirane snovi so sestavljene iz manjših področij magnetizma, ki jih običajno imenujemo domene. Znotraj vsake domene so manjše enote, imenovane dipoli. Kompleksna narava magnetne sestave omogoča nadaljnjo prisotnost magnetizma, ko se večje magnetne enote zlomijo ali ločijo.

Razumevanje, kako pride do razmagnetenja

Magneti ne ostanejo magnetizirani za vedno. Namerna demagnetizacija se lahko pojavi z reorganizacijo dipolov v samem magnetu. Za dosego tega se lahko uporabijo različni postopki. Segrevanje magneta preko njegove Curiejeve točke, ki je temperatura, pri kateri je znano, da manipulira z dipoli, je ena izmed priljubljenih metod. Druga metoda za razmagnetenje snovi je uporaba izmeničnega toka na magnet. Tudi brez uporabe katere od teh metod se magnet sčasoma počasi razmagneti kot del naravnega procesa razgradnje.