Magnet
Magnet je tijelo ili materijal koje proizvodi magnetno polje. Ovo magnetsko polje je nevidljivo, ali je odgovorno za najznačajnije svojstvo magneta: silu koja vuče druge feromagnetne materijale, kao što su željezo, čelik, nikl, kobalt, itd. i privlači ili odbija druge magnete. Jednostavan način provjere je li nešto magnet jest da se prosipa željezna prašina u blizini, te da se pogleda kakav će ona uzorak tvoriti. Također se može u tu svrhu uzeti komad željeza i probati da li nešto na njega djeluje dodatnom silom.
Trajni magnet je predmet napravljen od materijala koji je magnetiziran i stvara svoje postojano magnetno polje. Svakodnevni primjer je magnet za frižider koji se koristi za držanje bilješki na vratima frižidera. Materijali koji se mogu magnetizirati, a koji su ujedno i oni koji magnet snažno privlače, nazivaju se feromagnetnim (ili ferimagnetnim). To uključuje elemente željezo, nikl i kobalt i njihove legure, neke legure rijetkih zemnih metala i neke prirodne minerale kao što je kamenac. Iako su feromagnetni (i ferimagnetni) materijali jedini koje magnet privlači dovoljno snažno da bi se obično smatrali magnetima, sve druge tvari slabo reagiraju na magnetsko polje, jednim od nekoliko drugih vrsta magnetizma.
Feromagnetni materijali se mogu podijeliti na magnetno "meke" materijale kao što je žareno željezo, koje se može magnetizirati, ali nemaju tendenciju da ostanu magnetizirani, i magnetno "tvrde" materijale, koji mogu. Trajni magneti su napravljeni od "tvrdih" feromagnetnih materijala kao što su alnico i ferit koji su podvrgnuti specijalnoj obradi u jakom magnetnom polju tokom proizvodnje kako bi se njihova unutrašnja mikrokristalna struktura uskladila, što ih čini vrlo teškim za demagnetizaciju. Da bi se zasićeni magnet demagnetizirao, mora se primijeniti određeno magnetsko polje, a ovaj prag ovisi o koercitivnosti odgovarajućeg materijala. "Tvrdi" materijali imaju visoku koercitivnost, dok "meki" materijali imaju nisku koercitivnost. Ukupna snaga magneta mjeri se njegovim magnetnim momentom ili, alternativno, ukupnim magnetskim fluksom koji proizvodi. Lokalna snaga magnetizma u materijalu mjeri se njegovom magnetizacijom.
Pronalazak i razvoj
[uredi | uredi izvor]Drevni ljudi su naučili o magnetizmu iz kamenja (ili magnetita) koji su prirodno magnetizirani komadi željezne rude. Riječ magnet usvojena je na srednjem engleskom od latinskog magnetum "lodestone", konačno od grčkog μαγνῆτις [λίθος] (magnētis [lithos])[1] što znači "kamen iz Magnezije",[2] mjesta u Anadoliji gde su pronađeni magnetne rude (danas Manisa u modernoj Turskoj). Najraniji poznati sačuvani opisi magneta i njihovih svojstava potiču iz Anadolije, Indije i Kine prije oko 2500 godina.[3][4][5] Svojstva magnetne rude i njihov afinitet prema željezu napisao je Plinije Stariji u svojoj enciklopediji Naturalis Historia.[6]
U 11. vijeku u Kini je otkriveno da bi gašenje usijanog željezau Zemljinom magnetnom polju ostavilo željezo trajno magnetizovanim. To je dovelo do razvoja navigacijskog kompasa, kako je opisano u Dream Pool Essays 1088.[7][8] Do 12. ili 13. vijeka nove ere, magnetni kompasi su korišteni u navigaciji u Kini, Evropi, Arapskom poluostrvu i drugdje.[9]
Pravi željezni magnet teži da se demagnetizira vlastitim magnetskim poljem. Da bi se ovo prevazišlo, potkovičasti magnet je izumio Daniel Bernoulli 1743. godine.[7][10] Magnet potkovice izbjegava demagnetizaciju vraćanjem linija magnetnog polja na suprotni pol.[11]
Godine 1820. Hans Christian Ørsted je otkrio da se igla kompasa odbija od obližnje električne struje. Ovo je navelo Williama Sturgeona da razvije elektromagnet sa željeznim jezgrom 1824.[7] Joseph Henry dalje je razvio elektromagnet u komercijalni proizvod 1830-1831, dajući ljudima pristup jakim magnetnim poljima po prvi put. Godine 1831. napravio je separator rude sa elektromagnetom koji je mogao podići 340 kg.
Podjela
[uredi | uredi izvor]Magneti se dijele na stalne ili permanentne magnete i na elektromagnete. Elektromagneti se obično sastoje od zavojnice sa željeznom jezgrom, a razlikuju se od permanentnih po tome što im se treba pustiti električna struja da bi imali magnetsko polje ali prestaje biti magnet kada struja prestane. Često je zavojnica omotana oko jezgre od "mekog" feromagnetnog materijala kao što je meki čelik, koji uvelike pojačava magnetsko polje koje proizvodi zavojnica. Permanentni magneti se pak dijele na prirodne i umjetne. Prirodni se nalaze u prirodi, a umjetne se dobija postupkom magnetiziranja. Najpoznatiji primjer prirodnog magneta je magnetit, od čijeg naziva i potječu nazivi kao što su magnet ili magnetsko polje.[12]
Polovi
[uredi | uredi izvor]Magneti nisu izotropni, nego imaju povlašteni smjer, a to je smjer vektora magnetskog polja unutar magneta. Mjesta gdje magnetsko polje magneta u značajnoj mjeri izvire ili ponire u magnet se nazivaju polovima magneta. Polovi se se nazivaju sjeverni (N engleski: north) i južni (S engleski: south) pol, a o kojem se polu radi ovisi o predznaku magnetskog polja. Magneti međusobno djeluju silom jedni na druge, a to međudjelovanje se može opisati privlačenjem raznoimenih polova i odbijanjem istoimenih polova.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Platonis Opera Arhivirano 14. 1. 2018. na Wayback Machine, Meyer and Zeller, 1839, str. 989.
- ^ Vidjeti npr., "Magnet". Language Hat blog. 28. 5. 2005. Arhivirano s originala, 19. 5. 2012. Pristupljeno 22. 3. 2013.
- ^ Fowler, Michael (1997). "Historical Beginnings of Theories of Electricity and Magnetism". Arhivirano s originala, 15. 3. 2008. Pristupljeno 2. 4. 2008.
- ^ Vowles, Hugh P. (1932). "Early Evolution of Power Engineering". Isis. 17 (2): 412–420 [419–20]. doi:10.1086/346662. S2CID 143949193.
- ^ Li Shu-hua (1954). "Origine de la Boussole II. Aimant et Boussole". Isis. 45 (2): 175–196. doi:10.1086/348315. JSTOR 227361. S2CID 143585290.
- ^ Pliny the Elder, The Natural History, BOOK XXXIV. THE NATURAL HISTORY OF METALS., CHAP. 42.—THE METAL CALLED LIVE IRON Arhivirano 29. 6. 2011. na Wayback Machine. Perseus.tufts.edu. Pristupljeno 17. 5. 2011
- ^ a b c Coey, J. M. D. (2009). Magnetism and magnetic materials. Cambridge: Cambridge University Press. str. 1–3. ISBN 978-0-511-68515-6. OCLC 664016090.
- ^ "Four Great Inventions of Ancient China". Embassy of the People's Republic of China in the Republic of South Africa. 13. 12. 2004. Pristupljeno 8. 1. 2023.
- ^ Schmidl, Petra G. (1996–1997). "Two Early Arabic Sources On The Magnetic Compass" (PDF). Journal of Arabic and Islamic Studies. 1: 81–132. doi:10.5617/jais.4547. Arhivirano (PDF) s originala, 24. 5. 2012.
- ^ "The Seven Magnetic Moments - Modern Magnets". Trinity College Dublin. Pristupljeno 8. 1. 2023.
- ^ Müller, Karl-Hartmut; Sawatzki, Simon; Gauß, Roland; Gutfleisch, Oliver (2021), Coey, J. M. D.; Parkin, Stuart S.P. (ured.), "Permanent Magnet Materials and Applications", Handbook of Magnetism and Magnetic Materials (jezik: engleski), Cham: Springer International Publishing, str. 1391, doi:10.1007/978-3-030-63210-6_29, ISBN 978-3-030-63210-6, pristupljeno 8. 1. 2023
- ^ "Joseph Henry – Engineering Hall of Fame". Edison Tech Center. Pristupljeno 8. 1. 2023.
