Τι είναι οι Μαγνητικοί Πόλος;

Σε έναν μαγνήτη, η μαγνητική δύναμη συγκεντρώνεται στα άκρα και εξασθενεί στη μέση. Αυτά τα μαγνητικά ισχυρά άκρα ονομάζονται μαγνητικοί πόλοι. Οι μαγνήτες έχουν δύο πόλους, και οι δύο ίδιας ισχύος. Η Γη έχει επίσης μαγνητικούς πόλους. Μια πυξίδα λειτουργεί επειδή ο μαγνήτης στην πυξίδα ανταποκρίνεται στη μαγνητική δύναμη της Γης.
Ένας απλός μαγνήτης ράβδου που επιτρέπεται να περιστρέφεται ελεύθερα θα ευθυγραμμίζεται πάντα με τους μαγνητικούς βόρειους και νότιους πόλους της Γης. Ορισμένοι μαγνήτες σημειώνονται με ένα Ν στο ένα άκρο και ένα S στο άλλο. Αυτό συμβαίνει επειδή το Ν άκρο θα δείχνει πάντα βόρεια, ενώ το Ν άκρο θα δείχνει πάντα νότιο. Εάν δύο μαγνήτες τοποθετηθούν δίπλα-δίπλα, το Ν άκρο του πρώτου μαγνήτη θα προσελκύσει το Ν άκρο του δεύτερου, ενώ τα Ν άκρα θα απωθούν το ένα το άλλο.

Η έλξη των μαγνητικών πόλων της Γης είναι τόσο ισχυρή που ένας μαγνήτης θα ευθυγραμμίζεται πάντα με τους πόλους ανεξάρτητα από το πόσο μακριά είναι από αυτούς. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο μαγνητικός βόρειος πόλος της Γης δεν ευθυγραμμίζεται τέλεια με τον γεωγραφικό βόρειο πόλο. Ο μαγνητικός βορράς είναι στην πραγματικότητα περίπου 15 μοίρες μακριά από τον γεωγραφικό βορρά.

Για χιλιάδες χρόνια, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τους μαγνητικούς πόλους της Γης για να τους βοηθήσουν να πλοηγηθούν. Μια πυξίδα είναι βασικά μια ελεύθερα περιστρεφόμενη βελόνα. Εφόσον η βελόνα είναι μαγνητισμένη, θα δείχνει πάντα βόρεια. Γνωρίζοντας ποια κατεύθυνση είναι βόρεια, οι εξερευνητές και οι ταξιδιώτες μπορούν να καταλάβουν ποια κατεύθυνση πηγαίνουν. Η πρώτη αναφορά της πυξίδας έγινε από τους αρχαίους Κινέζους γύρω στο 210 π.Χ.

Υπάρχουν μερικές διαφορετικές θεωρίες για να εξηγήσουν γιατί οι μαγνήτες συμπεριφέρονται όπως συμπεριφέρονται. Η παλαιότερη από τις δύο είναι η θεωρία του Weber. Δηλώνει ότι οι μαγνητικές ουσίες αποτελούνται από μικροσκοπικά μαγνητισμένα μόρια. Όταν μένουν μόνα τους, αυτά τα μόρια δείχνουν προς όλες τις διαφορετικές κατευθύνσεις. Εάν ένας μαγνήτης τραβιέται πάνω από το υλικό πολλές φορές και κινείται προς την ίδια κατεύθυνση, τα μόρια θα ευθυγραμμιστούν σαν μια σειρά μικροσκοπικών μαγνητών από το βόρειο άκρο στο νότιο άκρο, δημιουργώντας μαγνητικούς πόλους σε κάθε άκρο του μετάλλου.

Μια παρόμοια αλλά πιο περίπλοκη θεωρία βασίζεται στη γνώση ότι τα ηλεκτρόνια έχουν μαγνητικό πεδίο. Τα ηλεκτρόνια είναι οι μικροσκοπικές μονάδες που περιφέρονται γύρω από τα άτομα. Κάθε άτομο έχει τουλάχιστον ένα ηλεκτρόνιο. Η θεωρία του τομέα δηλώνει ότι εάν τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου περιφέρονται όλα σε διαφορετικές κατευθύνσεις, τα μαγνητικά τους πεδία θα αλληλοεξουδετερωθούν. Εάν, ωστόσο, περιφέρονται προς την ίδια κατεύθυνση, το άτομο θα μαγνητιστεί. Ένα υλικό γεμάτο με αυτά τα μαγνητισμένα άτομα είναι ένας μαγνήτης.