Cele mai importante aspecte ale lecției
Definiție: Magnetul este corpul care atrage fier, cobalt și nichel. Obiectele din fier pot deveni la rândul lor magneți prin procesul de magnetizare.
Clasificare: Magneții pot fi naturali/artificiali, permanenți/temporari sau clasificați după formă (bară, disc, potcoavă).
Polii magnetici: Sunt două zone opuse (Nord și Sud) unde atracția este maximă. Ei nu pot fi separați niciodată. La mijlocul magnetului atracția este neglijabilă.
Regula interacțiunii: Polii de același fel se resping (N-N, S-S), iar cei diferiți se atrag (N-S).
Câmpul magnetic: Reprezintă spațiul invizibil prin care interacționează magneții. Poate fi vizualizat sub formă de spectru magnetic alcătuit din linii de câmp, trasate de la Nord la Sud.
Clasificare: Magneții pot fi naturali/artificiali, permanenți/temporari sau clasificați după formă (bară, disc, potcoavă).
Polii magnetici: Sunt două zone opuse (Nord și Sud) unde atracția este maximă. Ei nu pot fi separați niciodată. La mijlocul magnetului atracția este neglijabilă.
Regula interacțiunii: Polii de același fel se resping (N-N, S-S), iar cei diferiți se atrag (N-S).
Câmpul magnetic: Reprezintă spațiul invizibil prin care interacționează magneții. Poate fi vizualizat sub formă de spectru magnetic alcătuit din linii de câmp, trasate de la Nord la Sud.
Magnetul este un corp care atrage obiecte din fier, cobalt, nichel și aliajele lor.
Magnetizarea este procesul prin care un corp care conține fier capătă proprietăți magnetice, de obicei prin contactul sau frecarea cu un magnet deja existent.
Dacă apropii un cui de fier de un magnet, cuiul va fi atras. Dacă freci cuiul de magnet, cuiul însuși se va magnetiza și va putea atrage, la rândul său, bucățele mai mici de fier (cum ar fi capsele sau agrafele).
În funcție de perioada în care își păstrează proprietățile de atragere, magneții se împart în două mari categorii:
- Magnet permanent: are proprietăți magnetice stabile în timp (ex: magnetita, magneții din oțel sau aliajele moderne precum neodim-fier-bor).
- Magnet temporar: pierde rapid proprietățile magnetice atunci când este înlăturată cauza exterioară care a produs magnetizarea.
Magneții se mai pot clasifica astfel:
- După natură: naturali (roci găsite în natură, ex: magnetita) sau artificiali (fabricați de om în industrie).
- După formă: liniari (bară, ac magnetic), în formă de potcoavă (sau litera U), sub formă de disc, etc.
Zonele unui magnet unde proprietățile magnetice se manifestă cu cea mai mare intensitate se numesc poli. De obicei, aceștia se află la capetele magnetului.
Orice magnet are exact doi poli: Polul Nord (notat cu N) și Polul Sud (notat cu S). Pentru a fi distinși ușor, sunt frecvent vopsiți în culori diferite.
Polii magnetici nu pot fi separați! Indiferent în câte bucăți tăiem sau rupem un magnet, fiecare nouă bucată va avea întotdeauna un pol nord și un pol sud.
La mijlocul magnetului (între cei doi poli), forța de atracție magnetică este cea mai slabă sau chiar nulă.
Magneții acționează unul asupra celuilalt (interacționează) respectând următoarea regulă fundamentală:
- Polii de același fel se resping (Nord respinge Nord, Sud respinge Sud).
- Polii diferiți se atrag (Nord atrage Sud).
Intensitatea interacțiunii magnetice scade foarte rapid pe măsură ce distanța dintre magneți crește.
Câmpul magnetic este o formă specială de existență a materiei, invizibilă pentru ochiul uman, care se află în spațiul din jurul unui magnet și prin care se transmit forțele magnetice.
Deși nu putem vedea câmpul magnetic, îl putem evidenția presărând pilitură de fier (pulbere fină de fier) pe o foaie de hârtie așezată deasupra magnetului.
Particulele de fier se vor alinia formând un desen caracteristic format din curbe numite linii de câmp magnetic. Liniile pornesc din polul nord și se închid în polul sud. Totalitatea acestor linii formează spectrul magnetic.
Probleme practice
Ușoară: Pe masă se află o monedă din cupru, o agrafă de birou din fier și o brățară din aur. Dacă apropii un magnet de ele, pe care o va atrage? De ce?
Răspuns: Magnetul va atrage doar agrafa de birou.
Explicație: Magneții atrag doar materialele feromagnetice (fier, cobalt, nichel și aliajele lor). Cuprul și aurul nu au proprietăți magnetice.
Explicație: Magneții atrag doar materialele feromagnetice (fier, cobalt, nichel și aliajele lor). Cuprul și aurul nu au proprietăți magnetice.
Medie: Avem doi magneți identici sub formă de bară. Apropiem capătul stâng al primului magnet de capătul drept al celui de-al doilea magnet, iar aceștia se resping puternic. Știind că pe capătul stâng al primului magnet este marcată litera „S” (Polul Sud), ce pol se află la capătul drept al celui de-al doilea magnet? Ce se va întâmpla dacă întoarcem al doilea magnet?
Răspuns: La capătul drept al celui de-al doilea magnet se află tot Polul Sud (S), deoarece polii de același fel se resping. Dacă întoarcem al doilea magnet cu 180 de grade, îi vom apropia Polul Nord, iar forța dintre ei va deveni una de atracție (polii diferiți se atrag).
Dificilă: Un mecanic are un magnet bară permanent foarte lung, care are Polul Nord la un capăt și Polul Sud la celălalt. Pentru o lucrare, decide să taie magnetul fix de la jumătate cu un flex, obținând două bucăți egale. Mecanicul crede că a obținut o bucată care este pur și simplu un „Pol Nord” izolat și o bucată care este doar „Pol Sud”. Are el dreptate? Justifică.
Răspuns: Mecanicul nu are dreptate.
Explicație: Polii magnetici sunt inseparabili. În momentul în care magnetul a fost tăiat în două, fiecare dintre cele două jumătăți a devenit instantaneu un magnet de sine stătător. Locul unde s-a făcut tăietura s-a transformat automat într-un nou Pol Sud pentru bucata care conținea vechiul Pol Nord, și un nou Pol Nord pentru bucata care conținea vechiul Pol Sud. În final, mecanicul are 2 magneți compacți, deci 2 poli Nord și 2 poli Sud.
Explicație: Polii magnetici sunt inseparabili. În momentul în care magnetul a fost tăiat în două, fiecare dintre cele două jumătăți a devenit instantaneu un magnet de sine stătător. Locul unde s-a făcut tăietura s-a transformat automat într-un nou Pol Sud pentru bucata care conținea vechiul Pol Nord, și un nou Pol Nord pentru bucata care conținea vechiul Pol Sud. În final, mecanicul are 2 magneți compacți, deci 2 poli Nord și 2 poli Sud.
