Πώς δουλεύουν οι μαγνήτες; Πόλοι, είδη και ενδιαφέροντα

Περνάω ώρες κολλώντας πράγματα στο ψυγείο μόνο και μόνο για να βλέπω τον μαγνήτη να τα κρατάει. Μοιάζει με μαγεία: τραβάει χωρίς να αγγίζει. Υπάρχει όμως εξήγηση, και είναι πιο ωραία από τη μαγεία.

Εδώ θα δεις τι είναι ο μαγνήτης, πώς λειτουργεί, γιατί οι πόλοι έλκονται ή απωθούνται, ποια μέταλλα τραβάει, τα είδη μαγνητών και ένα πείραμα να κάνεις στο σπίτι.

Παίξε Magnado

Τι είναι ένας μαγνήτης;

Ο μαγνήτης είναι ένα αντικείμενο που δημιουργεί γύρω του μαγνητικό πεδίο, μια αόρατη δύναμη που έλκει ορισμένα μέταλλα και σπρώχνει ή τραβάει άλλους μαγνήτες. Αυτή την ιδιότητα την λέμε μαγνητισμό.

Βόρειος πόλος και νότιος πόλος

Κάθε μαγνήτης έχει δύο πόλους: βόρειο και νότιο. Ο κανόνας είναι σύντομος:

• Αντίθετοι πόλοι έλκονται: ο βόρειος τραβάει τον νότιο.
• Ομώνυμοι πόλοι απωθούνται: ο βόρειος σπρώχνει τον βόρειο, ο νότιος τον νότιο.

Το ωραίο κομμάτι: αν σπάσεις έναν μαγνήτη στα δύο, δεν παίρνεις ένα βόρειο κομμάτι και ένα νότιο. Κάθε κομμάτι γίνεται νέος μαγνήτης με και τους δύο πόλους.

Πώς δουλεύουν οι μαγνήτες;

Μέσα σε υλικά όπως ο σίδηρος υπάρχουν μικροσκοπικές περιοχές που δρουν σαν μίνι μαγνήτες. Σε ένα απλό κομμάτι σιδήρου, δείχνουν προς όλες τις κατευθύνσεις και εξουδετερώνονται. Σε έναν μαγνήτη, οι περισσότερες δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση, και οι δυνάμεις τους προστίθενται.

Το μαγνητικό πεδίο είναι αόρατο, αλλά μπορείς να το δεις: πασπάλισε ρινίσματα σιδήρου πάνω σε χαρτί πάνω από έναν μαγνήτη, και θα σχεδιάσουν τις γραμμές του πεδίου, που ξεκινούν από τον ένα πόλο και καταλήγουν στον άλλο.

Γιατί ο μαγνήτης σχήματος U είναι τόσο δυνατός;

Σε έναν μαγνήτη σχήματος U (πετάλι), και οι δύο πόλοι βρίσκονται δίπλα δίπλα, οπότε το πεδίο συγκεντρώνεται στο κενό ανάμεσά τους.

Ποια μέταλλα είναι μαγνητικά;

• Μαγνητικά: σίδηρος, νικέλιο, κοβάλτιο και τα περισσότερα είδη χάλυβα.
• Μη μαγνητικά: αλουμίνιο, χαλκός, χρυσός, ασήμι, και επίσης πλαστικό, ξύλο και γυαλί.

Είδη μαγνητών

• Φυσικοί: ο μαγνητίτης, ένας βράχος που βγαίνει από το έδαφος ήδη μαγνητισμένος.
• Μόνιμοι τεχνητοί: φτιαγμένοι και μαγνητισμένοι σκόπιμα, όπως οι μαγνήτες φερρίτη (μαγνητάκια ψυγείου) και οι πολύ δυνατοί μαγνήτες νεοδυμίου.
• Προσωρινοί: ένα καρφί σιδήρου κοντά σε μαγνήτη γίνεται μαγνήτης για λίγο και μετά τον χάνει.
• Ηλεκτρομαγνήτης: ένα σύρμα τυλιγμένο γύρω από σιδερένιο πυρήνα. Με ηλεκτρικό ρεύμα είναι μαγνήτης· όταν το κλείσεις, σταματάει.

Η Γη είναι ένας τεράστιος μαγνήτης

Ο πλανήτης μας έχει μαγνητικό πεδίο. Η βελόνα μιας πυξίδας είναι ένας μικρός μαγνήτης που ευθυγραμμίζεται με αυτό το πεδίο και δείχνει βορρά. Έτσι βρίσκανε τον δρόμο τους οι ναυτικοί για αιώνες.

Οι μαγνήτες στην καθημερινή ζωή

• Μαγνητάκια ψυγείου και πόρτες ντουλαπιών.
• Πυξίδες.
• Ηχεία και ακουστικά.
• Ηλεκτρικοί κινητήρες, από ανεμιστήρες μέχρι ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
• Γερανοί σε χώρους παλιοσίδερων που χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνήτες για να σηκώνουν σκραπ.
• Εξετάσεις MRI στο νοσοκομείο.

Πείραμα: πυξίδα φτιαγμένη στο σπίτι

1. Τρίψε μια βελόνα ραψίματος πάνω σε έναν μαγνήτη περίπου 30 φορές, πάντα προς την ίδια κατεύθυνση.
2. Πέρασε τη βελόνα μέσα από μια λεπτή φέτα φελλού ή άφησέ την πάνω σε ένα φύλλο.
3. Άφησέ την να επιπλέει σε ένα μπολ με νερό, μακριά από άλλα μέταλλα.
4. Περίμενε: η βελόνα γυρίζει και δείχνει βορρά.

Ζήτα από έναν μεγάλο να βοηθήσει με τη βελόνα.

Μαγνήτες στο Magnado

Στο Magnado είμαι ένας μαγνήτης σχήματος U σε έναν δίσκο εργαστηρίου, που μαζεύει παξιμάδια, μπουλόνια και ροδέλες. Κάθε κομμάτι προσθέτει στη μάζα μου και κάνει τον μαγνήτη μου πιο δυνατό.

PolarzinhoΠαξιμάδι, μπουλόνι, ροδέλα. Όλα σίδερο, όλα δικά μου.

Όπως και στην πραγματική ζωή, ένας μεγαλύτερος μαγνήτης τραβάει πιο δυνατά. Όταν πλησιάσει ένας πολύ μεγαλύτερος αντίπαλος, το παιχνίδι σε προειδοποιεί ότι σε τραβάει.

Για να απωθείς τους αντιπάλους υπάρχει το pulse (παλμός), που ξοδεύει μέρος του μετάλλου που μάζεψες. Η δική μου απωστική δύναμη τσέπης.

Συχνές ερωτήσεις

Τι είναι ένας μαγνήτης;

Ένα αντικείμενο που δημιουργεί μαγνητικό πεδίο και έλκει ορισμένα μέταλλα, όπως ο σίδηρος.

Γιατί οι μαγνήτες κολλάνε στο ψυγείο;

Επειδή οι πόρτες των ψυγείων είναι συνήθως φτιαγμένες από ατσάλι, που περιέχει σίδηρο.

Έλκονται οι μαγνήτες από το αλουμίνιο;

Όχι. Το αλουμίνιο, ο χαλκός, ο χρυσός και το ασήμι δεν κολλάνε στους μαγνήτες.

Τι συμβαίνει αν σπάσεις έναν μαγνήτη;

Κάθε κομμάτι γίνεται νέος μαγνήτης με έναν βόρειο και έναν νότιο πόλο.

Η σειρά σου

Πάρε ένα μαγνητάκι ψυγείου και δοκίμασε πέντε πράγματα στο σπίτι σου: ποια κολλάνε; Στοιχηματίζω ότι κάποια κουτάκια κονσέρβας θα σε εκπλήξουν.

Παίξε Magnado