Nam châm, chẳng hạn như đồ chơi bị mắc kẹt trong tủ lạnh nhà bạn, hoặc móng ngựa được chiếu cho bạn ở trường, có một số tính năng khác thường. Ngoài ra, chúng có cực.

Phóng to hai nam châm. Cực nam của một nam châm sẽ bị hút về cực bắc của nam châm khác. Cực bắc của một nam châm đẩy lùi cực bắc của nam châm kia.

Dòng điện và điện

Từ trường được tạo ra bởi dòng điện, nghĩa là các electron chuyển động. Các electron chuyển động xung quanh hạt nhân nguyên tử mang điện tích âm. Chuyển động trực tiếp của điện tích từ nơi này sang nơi khác được gọi là dòng điện. Một dòng điện tạo thành một từ trường xung quanh chính nó.

Trường này, với các dòng lực, giống như một vòng lặp, bao phủ đường đi của dòng điện, giống như một vòm đứng trên đường. Ví dụ, khi đèn bàn được bật và dòng điện chạy qua dây đồng, nghĩa là, các electron trong dây nhảy từ nguyên tử sang nguyên tử và từ trường yếu được tạo ra xung quanh dây. Trong các đường dây cao thế, dòng điện mạnh hơn nhiều so với đèn bàn, do đó một từ trường rất mạnh được hình thành xung quanh các dây của các đường dây đó. Do đó, điện và từ là hai mặt của cùng một đồng tiền - điện từ.

Chuyển động điện tử và từ trường

Sự chuyển động của các electron bên trong mỗi nguyên tử tạo ra một từ trường nhỏ xung quanh nó.Một electron chuyển động trên quỹ đạo tạo thành từ trường giống như xoáy. Nhưng hầu hết từ trường được tạo ra không phải bởi sự chuyển động của một electron trong quỹ đạo của nó xung quanh hạt nhân, mà bởi sự chuyển động của electron quanh trục của nó, cái gọi là spin electron. Spin đặc trưng cho sự quay của một electron xung quanh trục của nó, giống như chuyển động của một hành tinh quanh trục của nó.

Tại sao vật liệu bị từ hóa và không từ hóa

Trong hầu hết các vật liệu, chẳng hạn như nhựa, từ trường của các nguyên tử riêng lẻ được định hướng ngẫu nhiên và triệt tiêu lẫn nhau. Nhưng trong các vật liệu như sắt, các nguyên tử có thể được định hướng sao cho từ trường của chúng cộng lại, do đó một mảnh thép được từ hóa. Các nguyên tử trong vật liệu được kết nối thành các nhóm gọi là miền từ tính. Các từ trường của một miền riêng biệt được định hướng theo một hướng. Đó là, mỗi miền là một nam châm nhỏ.

Các lĩnh vực khác nhau được định hướng theo nhiều hướng khác nhau, nghĩa là rối loạn và dập tắt từ trường của nhau. Do đó, một dải thép không phải là một nam châm. Nhưng nếu chúng ta quản lý để định hướng các miền theo một hướng để các lực của từ trường cộng lại, thì hãy cẩn thận! Dải thép sẽ trở thành một nam châm mạnh mẽ và sẽ thu hút bất kỳ vật sắt nào từ đinh vào tủ lạnh.

Sự thật thú vị: quặng sắt từ tính là một nam châm tự nhiên. Tuy nhiên, hầu hết các nam châm được làm một cách giả tạo.

Làm thế nào để nam châm

Lực nào có thể buộc các nguyên tử tạo thành một đường mảnh để tạo thành một miền lớn? Đặt dải thép trong một từ trường mạnh.Dần dần, hết lần này đến lần khác, tất cả các miền sẽ quay theo hướng của từ trường được áp dụng. Khi chúng quay, các miền sẽ thu hút các nguyên tử khác vào chuyển động này, tăng kích thước, theo nghĩa đen. Sau đó, các miền định hướng giống hệt nhau sẽ kết nối, và bây giờ, xin vui lòng, dải thép biến thành một nam châm.

Bạn có thể chứng minh điều này với đồng đội của mình bằng một chiếc đinh thép thông thường. Đặt đinh vào từ trường của một nam châm móng ngựa lớn. Giữ nó ở đó trong vài phút cho đến khi các miền móng thẳng hàng. Ngay khi điều này xảy ra, móng tay sẽ nhanh chóng trở thành một nam châm. Với nó, bạn thậm chí có thể nhặt những chiếc ghim rơi xuống từ sàn nhà.