Hva er magnetisme? Definisjon, eksempler, fakta

En enkel introduksjon til magnetisme

Galfordc / Getty Images

Gamle mennesker brukte lodestones, naturlige magneter laget av jernmineralet magnetitt. Faktisk kommer ordet 'magnet' fra de greske ordene magnetis lithos , som betyr 'magnesiansk stein' eller lodestone. Thales of Miletus undersøkte egenskapene til magnetisme rundt 625 fvt til 545 fvt. Den indiske kirurgen Sushruta brukte magneter til kirurgiske formål omtrent på samme tid. Kineserne skrev om magnetisme i det fjerde århundre fvt og beskrev å bruke en lodestone for å tiltrekke seg en nål i det første århundre. Imidlertid kompass kom ikke i bruk for navigasjon før på 1000-tallet i Kina og 1187 i Europa.

Mens magneter var kjent, var det ikke en forklaring på funksjonen deres før i 1819, da Hans Christian Ørsted ved et uhell oppdaget magnetiske felt rundt strømførende ledninger. Forholdet mellom elektrisitet og magnetisme ble beskrevet av James Clerk Maxwell i 1873 og innlemmet i Einsteins teori om spesiell relativitet i 1905.

Årsaker til magnetisme

Maskot / Getty Image

Så, hva er denne usynlige kraften? Magnetisme er forårsaket av den elektromagnetiske kraften, som er en av de fire grunnleggende krefter av naturen. Enhver elektrisk ladning i bevegelse ( elektrisk strøm ) genererer et magnetfelt vinkelrett på det.

I tillegg til strøm som går gjennom en ledning, produseres magnetisme av spinnmagnetiske momenter elementærpartikler , slik som elektroner. Dermed er all materie magnetisk til en viss grad fordi elektroner som kretser rundt en atomkjerne produserer et magnetfelt. I nærvær av et elektrisk felt danner atomer og molekyler elektriske dipoler, med positivt ladede kjerner som beveger seg en liten bit i retning av feltet og negativt ladede elektroner som beveger seg den andre veien.

Magnetiske materialer

svartrød / Getty Images

Magneter dannes når ferromagnetiske eller ferrimagnetiske materialer utsettes for et elektromagnetisk felt. Magneter viser visse egenskaper:

• Det er et magnetfelt rundt en magnet.
• Magneter tiltrekker seg ferromagnetiske og ferrimagnetiske materialer og kan gjøre dem om til magneter.
• En magnet har to poler som frastøter som poler og tiltrekker seg motsatte poler. Nordpolen blir frastøtt av nordpolene til andre magneter og tiltrukket av sørpolene. Sydpolen frastøtes av sørpolen til en annen magnet, men tiltrekkes av nordpolen.
• Magneter eksisterer alltid som dipoler . Du kan med andre ord ikke kutte en magnet i to for å skille nord og sør. Å kutte en magnet lager to mindre magneter, som hver har nord- og sørpoler.
• Nordpolen til en magnet er tiltrukket av jordens nordmagnetiske pol, mens sørpolen til en magnet tiltrekkes av jordens magnetiske sørpol. Dette kan være litt forvirrende hvis du stopper for å vurdere de magnetiske polene til andre planeter. For at et kompass skal fungere, er en planets nordpol i hovedsak sørpolen hvis verden var en gigantisk magnet!

Magnetisme i levende organismer

Jeff Rotman / Getty Images

Noen levende organismer oppdager og bruker magnetiske felt. Evnen til å føle et magnetfelt kalles magnetosepsjon. Eksempler på skapninger som er i stand til magnetosepsjon inkluderer bakterier, bløtdyr, leddyr og fugler. Det menneskelige øyet inneholder et kryptokromprotein som kan tillate en viss grad av magnetosepsjon hos mennesker.

Mange skapninger bruker magnetisme, som er en prosess kjent som biomagnetisme. For eksempel er chitoner bløtdyr som bruker magnetitt for å herde tennene. Mennesker produserer også magnetitt i vev, som kan påvirke immun- og nervesystemets funksjoner.

Magnetisme Key Takeaways

Claire Cordier / Getty Images

• Magnetisme oppstår fra den elektromagnetiske kraften til en elektrisk ladning i bevegelse.
• En magnet har et usynlig magnetfelt rundt seg og to ender som kalles poler. Nordpolen peker mot jordens nordmagnetiske felt. Sydpolen peker mot jordens sørmagnetiske felt.
• Nordpolen til en magnet tiltrekkes av sørpolen til enhver annen magnet og frastøtes av nordpolen til en annen magnet.
• Å kutte en magnet danner to nye magneter, hver med nord- og sørpoler.

Kilder

• Du Trémolet de Lacheisserie, Étienne; Gignoux, Damien; Schlenker, Michael. 'Magnetisme: grunnleggende . Springer. s. 3–6. ISBN 0-387-22967-1. (2005)
• Kirschvink, Joseph L.; Kobayashi-Kirshvink, Atsuko; Diaz-Ricci, Juan C.; Kirschvink, Steven J.' Magnetite in Human Tissues: A Mechanism for the Biological Effects of Weak ELF Magnetic Fields '. Bioelektromagnetikk supplement . 1: 101–113. (1992)