Hur fungerar magneter?

Hur fungerar magneter?

Ah, magneter. Kylskåpen är fulla av dem. De driver våra Netflix-sessioner. När de bryts ner i små bitar och krossas till Silly Putty kan de ge många timmars underhållning.
Magnetism är den kraft som utövas av magneter, objekt som stöter bort eller attraherar varandra. Detta kraftfulla fysiska fenomen är en del av elektromagnetismen, en av naturens grundläggande krafter.

Rörelsen av elektriskt laddade partiklar som finns i all materia ger upphov till elektriska strömmar som skapar ett magnetfält. Dessa partiklar blir till små magneter, var och en med nord- och sydpoler. Tekniskt sett är all materia föremål för de magnetiska krafter som genomsyrar vårt universum. Vissa av dessa effekter är mer uppenbara än andra, enligt BBC.

Ofta är de magnetfält som genereras av dessa partiklar slumpmässiga, vilket innebär att deras nord- och sydpoler upphäver varandra. Vissa föremål – från järnmalmsbitar till alfabetmagneten som sitter fast på ditt kylskåp – har magnetfält som är arrangerade i samma riktning. Magnetfälten hos dessa föremål blir starkare när hastigheten hos dessa elektriskt laddade partiklar ökar, enligt Live Science.

Magnetism är en mystisk kraft i detta universum. Forskare förstår inte helt och hållet varför den överhuvudtaget uppstår. De är inte heller säkra på varför dessa partiklar har en nordlig och sydlig riktning, enligt Live Science, och det finns många olika former av magnetism.

Mysterious Forces

Ferromagnetism, den starkaste formen av magnetism, uppträder när material utsätts för en yttre magnetisk kraft, enligt Georgia State Universitys webbplats HyperPhysics. Dessa föremål blir permanent magnetiserade, genom en process som kallas hysteresis. Tidiga kompassnålar av järn magnetiserades av lodestone, eller magnetiserade magnetitmineraler, som drogs upp från jorden. Detta är den enda magnetiska kraft som människor kan känna påtagligt.
Ferromagnetism kan vara den mest märkbara formen av magnetism, men elektromagnetism är utan tvekan den viktigaste. Det är den grundläggande kraften ”som är ansvarig för själva strukturen i vår materia”, säger astronomen Michele Thaler från NASA:s Goddard Space Flight Center till Science Channel.

💡De andra grundläggande krafterna är gravitation, svag kärnkraft och stark kärnkraft.

Elektricitet och magnetism är nära sammanflätade, och deras respektive fält livnär sig på och interagerar med varandra. Elektromagnetism skapar ljus och energi, och utan den skulle de atomer och molekyler vi är gjorda av falla sönder. År 1865 drog fysikern James Clerk Maxwell sambandet mellan dessa tvillingkrafter, vilket gav Einstein möjlighet att skapa sin berömda speciella relativitetsteori.

Elektromagnetismens tillämpningar i vardagen är naturligtvis mycket omfattande. Elektromagnetiska vågor driver allt från mikrovågsugnar och tv-apparater till radioapparater och röntgenapparater.

I de fall ett föremål utsätts för en elektrisk ström genererar det ett tillfälligt spolformigt magnetfält. När strömmen stängs av försvinner dock fältet. Detta kallas för en elektromagnet.

Har du kollat twitter idag? Kört i en bil? Bingat på ett nytt program på sistone? Den värld vi lever i drivs av dessa elektromagneter.

Magneten under dina fötter

Jorden är i princip en jättemagnet med motsvarande geomagnetiska nord- och sydpoler, tack vare vår yttre kärna av smält järn. Det droppformade magnetfält som jorden genererar, som pressas ihop av solvindar och kallas magnetosfären, ser till att våra kompasser fungerar, ger upphov till lysande norrsken och skyddar oss till och med från skadlig kosmisk strålning. Det är avgörande för skyddet av vår eftertraktade atmosfär.

Magnetiserade partiklar i lavastenar längs jordens yta registrerar riktningen på vår planets magnetfält. Det är på detta sätt som forskarna kan se att jordens magnetiska poler har bytts ut över tid och att de tektoniska plattorna som vi lever på rör sig stegvis, enligt National Geographic.

Under de senaste åren har Jordens skiftande magnetpoler tagit fart. Vissa studier har visat att de rör sig så snabbt som 35 mil per år. Detta kan störa navigationssystem och orsaka huvudvärk för resenärer.

Vår fascination för magnetism sträcker sig tusentals år tillbaka i tiden. Mesoamerikanerna utvecklade en tidig förståelse för kraften och grekerna var de första att dokumentera dess underverk. Den fascinationen har inte avtagit med åren. Vår förståelse av magnetism har varit avgörande för utformningen av den värld vi lever i idag.

Och utan den skulle vi vara vilse. Bokstavligt talat.