Aimants attirent de nombreux éléments métalliques, tels que la limaille de fer, mais ils peuvent aussi se repoussent mutuellement. Ce que beaucoup de gens remarquent rarement, cependant, est que de nombreux objets du quotidien sont faiblement repoussés par un champ magnétique. Les raisons pour lesquelles les aimants attirent certains éléments et repoussent les autres proviennent de différences dans la structure moléculaire et atomique.
Tourner
Les électrons sont des particules subatomiques qui se comportent comme des aimants miniatures. Ils ont une propriété appelée rotation et peuvent être soit tourner vers le haut (+1/2) ou spin down (-1/2). Deux électrons dans la même orbitale ont toujours des spins opposés, alors quand ils sont jumelés, leurs champs magnétiques annulent. Dans les métaux, la situation est plus complexe, car les électrons sont délocalisés, ou partagés entre plusieurs atomes, mais en général, les matériaux de ce type sont appelés diamagnétique, ce qui signifie qu'ils sont faiblement repoussés par un champ magnétique.
Matériaux diamagnétiques communs
La plupart des matériaux sont diamagnétique. L'eau, le bois, les gens, le plastique, le graphite et le plâtre sont tous des exemples de matériaux diamagnétiques. Alors que nous pensons généralement de ces matériaux non-magnétiques, ils réellement repoussent (et sont repoussés par) un champ magnétique. Cette répulsion est extrêmement faible, si faible que dans la vie quotidienne, il est négligeable. Avec un fort champ magnétique, cependant, cette répulsion est suffisante pour faire léviter des petits objets et des objets. Un scientifique de l'Université de Manchester a été en mesure de faire léviter une grenouille et une tomate - les deux objets diamagnétiques - en utilisant un champ magnétique puissant. Son travail lui a valu un prix Ig Nobel, un prix dédié à la science stupide.
Autres Magnets
La plupart des articles autour de votre maison repoussent faiblement aimants, mais à moins que le champ magnétique est très forte, vous ne serez jamais remarqué l'effet. Pour vraiment repousser un aimant, vous avez besoin d'un autre aimant. Tous les aimants ont deux pôles, nord et sud. Tout comme avec des charges électriques, la règle est que les charges similaires se repoussent tandis que les charges opposées attirent. Un pôle sud magnétique est attiré par un pôle nord magnétique, mais au nord ou au sud sur le nord sur le sud se repoussent les uns les autres. Vous pouvez avoir une idée de comment cela fonctionne si vous essayez maintenant deux aimants ensemble - dans une orientation qu'ils se repoussent mutuellement, tandis que dans l'autre, ils attirent.
La loi de Lenz
Une autre sorte de répulsion peut se produire entre un aimant et une bobine de fil. La quantité de champ magnétique passant à travers une bobine de fil est appelé le flux magnétique. Chaque fois qu'il ya un changement dans le flux, il induit un courant dont le champ magnétique agit en opposition à la variation du flux. Cette règle est appelée la loi de Lenz. Déplacement d'une bobine de fil dans un champ magnétique provoque la répulsion entre la bobine de fil et l'aimant. En effet, le flux à travers la bobine augmente, de sorte qu'un courant est induit dans la bobine. De la loi de Lenz, nous savons que le courant induit dans la bobine crée un champ magnétique opposant à l'augmentation du flux, créant ainsi une répulsion entre la bobine de fil et l'aimant dont le champ émane.