Τι είναι ο μαγνήτης πετάλου;

Ο μαγνήτης πετάλου είναι ένα μεταλλικό αντικείμενο σχήματος U που παράγει μαγνητικό πεδίο. Αυτό το μαγνητικό πεδίο είναι αόρατο, αλλά είναι υπεύθυνο για την αξιοσημείωτη έλξη ενός μαγνήτη σε άλλα μεταλλικά αντικείμενα. Είναι ένας τύπος μόνιμου μαγνήτη, που σημαίνει ότι παραμένει μαγνητισμένος, σε αντίθεση με έναν ηλεκτρομαγνήτη, του οποίου το μαγνητικό πεδίο μπορεί να ξεκινήσει και να σταματήσει.
Αρχικά, ο μαγνήτης πετάλου κατασκευάστηκε ως εναλλακτική λύση στον σημαντικά ασθενέστερο μαγνήτη ράβδου. Η ανυψωτική του ισχύς διπλασιάζεται, σε σύγκριση με αυτή ενός μαγνήτη ράβδου, επειδή και οι δύο μαγνητικοί πόλοι του δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση. Για βιομηχανικές εφαρμογές, έχουν αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από ακόμη ισχυρότερους μαγνήτες, αλλά εξακολουθούν να είναι αποτελεσματικοί για χρήσεις όπως επιδείξεις στην τάξη και μάζεμα μικρών μεταλλικών αντικειμένων.

Οι μαγνήτες σε σχήμα πετάλου και U διατίθενται σε κάθε μέγεθος και ανυψωτική δύναμη, σε τιμές που ποικίλλουν εξίσου. Αν διατηρηθούν σωστά, μπορούν να κρατήσουν τον μαγνητισμό τους για δεκαετίες. Είναι αρκετά κοινά ώστε ένας κόκκινος μαγνήτης σε σχήμα U είναι το παγκόσμιο σύμβολο των μαγνητών, που αναγνωρίζεται σε όλο τον κόσμο.

Σε έναν ηλεκτρομαγνήτη, το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από ηλεκτρισμό που κινείται μέσα από ένα καλώδιο. Σε έναν πέταλο μαγνήτη, ο μαγνητισμός παράγεται με τον ίδιο τρόπο — δηλαδή από την κίνηση των ηλεκτρονίων. Μια βασική κατανόηση της δομής των ατόμων είναι χρήσιμη για να διευκρινιστεί αυτή η ιδέα. Τα περισσότερα ηλεκτρόνια περιφέρονται σε ζεύγη γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου και κάθε ηλεκτρόνιο έχει ένα «σπιν» πάνω του, είτε προς τα πάνω είτε προς τα κάτω, το οποίο δημιουργεί ένα μικροσκοπικό μαγνητικό πεδίο. Τα σπιν των ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων πηγαίνουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, ακυρώνοντας το ένα το άλλο. Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει καθαρό μαγνητικό πεδίο.

Τα άτομα στοιχείων που είναι σιδηρομαγνητικά, όπως ο σίδηρος, έχουν μερικά ηλεκτρόνια που δεν είναι ζευγαρωμένα. Αυτό σημαίνει ότι το σπιν τους δεν εξισώνεται από άλλο ηλεκτρόνιο, δίνοντας στο άτομο ένα καθαρό μαγνητικό πεδίο. Ο μαγνητισμός ενός ολόκληρου μαγνήτη προέρχεται από την ευθυγράμμιση της κίνησης αυτών των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων σε όλα τα άτομα του. Όσο περισσότερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια υπάρχουν σε ένα στοιχείο, τόσο ισχυρότερος μπορεί να είναι ο μαγνητισμός αυτού του στοιχείου.

Οι μαγνητικές ιδιότητες της ύλης μπορούν να χρησιμοποιηθούν με πολλούς τρόπους. Το πέταλο και πολλοί άλλοι τύποι μαγνητών έχουν καθημερινές χρήσεις, όπως το να κολλάνε ένα σημείωμα σε ένα ψυγείο ή να μαζεύουν μεταλλικά αντικείμενα. Χρησιμοποιούνται επίσης σε μια σειρά από παραδοσιακές και εναλλακτικές ιατρικές θεραπείες για τα πάντα, από την αρθρίτιδα μέχρι την κακή κυκλοφορία. Η αποθήκευση δεδομένων σε πιστωτικές κάρτες και υπολογιστές έχει γίνει ίσως η πιο κοινή σύγχρονη χρήση του μαγνητισμού.