Zakoni magneta

Zakoni magnetizma imali su dubok utjecaj na znanost i kulturu. Od ranih godina 19. stoljeća znanstvenici su radili na identificiranju i objašnjenju različitih fizikalnih zakona koji upravljaju ponašanjem magneta u različitim kontekstima. Do 1905. znanstveno razumijevanje magnetizma evoluiralo je do te mjere da je pomoglo u stvaranju Einsteinove teorije posebne relativnosti. Iako detaljno, dubinsko razumijevanje magnetizma zahtijeva opsežan trud, možete steći široki pregled ovih temeljnih zakona relativno brzo.

Istraživanje prvog zakona magnetizma

Zakoni magnetizma opsežno su razvijani i usavršavani od eksperimenata Orsteda, Amperea i drugih danas poznatih znanstvenika u ranim 1800-ima. Najtemeljniji zakon uveden u to vrijeme je koncept da svaki od polova magneta ima svoj poseban pozitivan ili negativan naboj i da privlače samo suprotno nabijene polove. Na primjer, gotovo je nemoguće spriječiti da se dva pozitivno nabijena magnetska pola međusobno odbijaju. S druge strane, teško je spriječiti pozitivno nabijen i negativno nabijen magnetski pol da se pokušaju kretati jedan prema drugom.

Tamo gdje ovaj koncept postaje posebno zanimljiv je kada se već postojeći magnet izreže na dva različita, manja magneta. Nakon rezanja, svaki od manjih magneta ima svoje pozitivne i negativno nabijene polove, bez obzira gdje je veći magnet izrezan.

Koncept suprotno nabijenih polova obično se naziva Prvi zakon magnetizma .

Definiranje drugog zakona magnetizma

Drugi zakon magnetizma nešto je složeniji i izravno se odnosi na elektromotornu silu samih magneta. Ovaj određeni zakon se obično naziva Coulombov zakon .

Coulombov zakon kaže da se sila kojom pol magneta djeluje na dodatni pol pridržava niza strogih pravila, uključujući:

• Sila je u izravnom razmjeru s umnoškom sila pola.
• Sila postoji u obrnutom razmjeru s kvadratom srednje udaljenosti između polova.
• Sila ovisi o specifičnom mediju u kojem se magneti nalaze.

Matematička formula koja se obično koristi za predstavljanje ovih pravila je:

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

U formuli, M i M predstavljaju jakosti polova, D je jednako udaljenosti između polova, a K je matematički prikaz propusnosti medija u kojem se nalaze magneti.

Dodatna razmatranja o magnetima

Teorija domene magnetizma daje dodatni uvid u ponašanje magneta. Prvi put predstavljen 1906. godine od strane Pierre-Ernest Weissa, teorija magnetskih domena nastoji objasniti promjene koje se događaju unutar tvari kada se ona magnetizira.

Velike magnetizirane tvari sastoje se od manjih područja magnetizma, koja se obično nazivaju domenama. Unutar svake domene nalaze se manje jedinice koje se nazivaju dipoli. Složena priroda magnetskog sastava omogućuje stalnu prisutnost magnetizma kada se veće magnetske jedinice razbiju ili razdvoje.

Razumijevanje kako dolazi do demagnetizacije

Magneti ne ostaju magnetizirani zauvijek. Namjerna demagnetizacija može se dogoditi kroz reorganizaciju dipola unutar samog magneta. Za to se mogu koristiti različiti procesi. Zagrijavanje magneta iznad njegove Curiejeve točke, što je temperatura na kojoj se zna da manipulira dipolima, jedna je popularna metoda. Druga metoda za demagnetiziranje tvari je primjena izmjenične struje na magnet. Čak i bez primjene bilo koje od ovih metoda, magnet se s vremenom polako demagnetizira kao dio prirodnog procesa razgradnje.