We leggen uit wat magnetisme is en wat de geschiedenis is van dit fenomeen. Daarnaast de relatie met elektriciteit en de toepassingen ervan.
Wat is magnetisme?
Als we het hebben over magnetisme ofmagnetische energie, verwijzen we naar een van de twee componenten van elektromagnetische straling (samen met elektriciteit) die zich manifesteert door middel van krachten aantrekking of afstoting tussen bepaalde soorten materialen en een magnetisch energieveld (magnetisch veld).
Hoewel alle stoffen worden beïnvloed door magnetisme, doen ze dit niet allemaal op dezelfde manier. Sommige materialen, zoals bepaaldemetalen ferromagnetisch (vooral ijzer, nikkel, kobalt en zijn legeringen) zijn er bijzonder vatbaar voor en kunnen daarom magneten. Sommige kunnen van natuurlijke oorsprong zijn en andere van kunstmatige oorsprong, bijvoorbeeld als gevolg van de inwerking van elektriciteit op bepaalde materialen (elektromagneten).
De meeste magneten zijn magnetische dipolen: ze hebben een positieve pool en een negatieve pool. Elk van deze polen oefent een kracht uit op andere magneten, of ferromagnetische metalen die ze in hun werkgebied vinden, volgens een wet die stelt dat vergelijkbare polen elkaar afstoten, terwijl tegenpolen elkaar aantrekken.
Deze dipolen kunnen op macroscopische schaal voorkomen (bijvoorbeeld in de planeet aarde er is een noordpool en een zuidpool, die elk een magnetische invloed uitoefenen die de werking van de kompassen mogelijk maakt) of microscopisch (bijvoorbeeld in de richting van bepaalde moleculen biologisch vanwegeelektrische lading zijn atomen). En deze krachten van magnetisme spelen een belangrijke rol bij de elementaire krachten van de natuur.
Zo zijn er diamagnetische (zwak magnetische), paramagnetische (matig magnetische) of ferromagnetische (zeer magnetische) materialen.
Geschiedenis van magnetisme
De mens kent magnetisme al sinds mensenheugenis. De effecten ervan werden in de Griekse oudheid beschreven door Thales van Milete (625-545 v.Chr.) en andere soortgelijke filosofen, die opmerkten dat bepaalde stenen uit de dorp van Magnesia of the Meander (Klein Azië) trok ijzer aan. Daar komt de naam vandaanmagnetisme.
Op de een of andere manier slaagde de mens er al op jonge leeftijd in om aardmagnetisme te begrijpen, en gebruikte het bij de vervaardiging van kompassen tegen de twaalfde eeuw, vóór de opkomst als zodanig van de Wetenschappen die zich dan zouden wijden aan de studie van dit fenomeen.
De eerste behoorlijk formele verhandeling over magnetisme werd in de 13e eeuw geschreven door de Fransman Peter Peregrinus de Maricourt, een opmaat voor toekomstige wetenschappelijke studies door William Gilbert en vooral Hans Christian Orsted, die ontdekte dat magnetisme niet alleen beperkt was tot magneten. maar had een nauwe band met de elektrische stroom.
Dit opende de deur voor André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday en anderen hebben het gebied van elektromagnetisme ingewijd, en toen bepaalde James Clerk Maxwell het door zijn beroemde reeks vergelijkingen.
Elektriciteit en magnetisme
Magnetisme en elektrische stroom zijn nauw met elkaar verbonden en samen vormen ze elektromagnetisme, een van de elementaire krachten van deuniversum. Het manipuleren van magnetische velden, bijvoorbeeld door de versnelling van magneten, kan het een bruikbare elektrische stroom opwekken, zoals in sommige soorten generatoren gebeurt.
En tegelijkertijd kunnen ze, door een elektrische stroom door bepaalde soorten metalen te laten circuleren, worden omgezet in elektromagneten en gemaakt om bepaalde metalen of ferromagnetische materialen aan te trekken.
Deze relatie is gebaseerd op de atomaire aard van materialen, waarin: elektronen (-) van de verste baan van de kern van het atoom (+) kan worden afgescheurd of van het ene molecuul naar het andere worden overgebracht, waardoor een elektrische stroom (stroom) wordt gegenereerd en het geheel wordt gepolariseerd, dat wil zeggen de elektrische lading naar één kantelen kant (negatieve pool) en een andere verlaten met minder lading (positieve pool).
Magnetisme toepassingen
Magnetisme is gebruikt door de de mensheid voor een lange tijd. De uitvinding van het kompas en het gebruik ervan om zich te oriënteren (het markeren van de vaste richting van het noorden van de planeet) dateert van honderden jaren en was de sleutel in de ontwikkeling van navigatie en in de verkenning van de wereld.
Aan de andere kant worden grote magneten gebruikt in de industrie van elektriciteitsopwekking, in de geneeskunde (bijvoorbeeld magnetische resonantie-onderzoeken), in de techniek (de ontwikkeling van motoren, de geleiding en opslag van elektrische ladingen, enz.) en vooral in de elektronica.
De computergebruikhangt bijvoorbeeld sterk af van het gebruik van magnetisme voor het opnemen van informatie, gecombineerd met elektrische stroom en kennis van halfgeleiders.