Magneți în jurul nostru: de la ușa frigiderului la hard-disk

Un magnet este un obiect care creează în jurul lui un câmp magnetic, adică o zonă în care atrage sau respinge anumite materiale, în special fierul. Magneții se află în mult mai multe locuri decât ne imaginăm: pe ușa frigiderului, în difuzoare, în motoare, în cardurile vechi cu bandă și în hard-diskuri. Mini-dicționarul de mai jos explică termenii de bază, apoi urmează pașii prin care îți poți face o idee despre magneții din casa ta.

Mini-dicționar: câmp, poli, material feromagnetic

• Câmp magnetic: regiunea din jurul unui magnet sau al unui curent electric în care se simt forțe magnetice. Nu se vede, dar poate fi evidențiat cu pilitură de fier.
• Poli magnetici: cele două capete ale unui magnet, numite nord și sud. Polii identici se resping, iar cei diferiți se atrag.
• Material feromagnetic: material care este puternic atras de magnet, precum fierul, nichelul și cobaltul. Aluminiul, cuprul sau sticla nu sunt atrase vizibil.
• Magnet permanent: un obiect care își păstrează proprietățile magnetice fără să aibă nevoie de curent.
• Electromagnet: un magnet creat de un curent electric care trece printr-o bobină, de obicei înfășurată în jurul unui miez de fier; poate fi pornit și oprit.
• Busolă: un ac magnetic liber, care se aliniază cu câmpul magnetic al Pământului și indică aproximativ nordul.

De ce atrage un magnet fierul

În interiorul unui material feromagnetic, atomii se comportă ca niște magneți minusculi. În mod obișnuit, orientările lor sunt dezordonate, așa că efectele se anulează. Când aduci un magnet aproape, o parte dintre acești magneți mici se aliniază, iar bucata de fier devine ea însăși un magnet temporar. Atracția dintre cei doi este rezultatul acestei alinieri. Explicația completă a modului în care funcționează magneții și busola este tratată în materialul despre magnetism, magneți și busolă.

Un lucru care surprinde: Pământul însuși se comportă ca un magnet uriaș. Câmpul lui protejează planeta de particule încărcate venite de la Soare și explică de ce acul busolei își găsește direcția.

Pași de urmat: descoperă magneții din casa ta

Un mic inventar îți arată cât de des întâlnești magneți fără să știi. Ai nevoie de un magnet obișnuit de frigider și de câteva minute.

1. Testează ce atrage magnetul. Plimbă-l pe lângă o lingură, o monedă, o cheie, un pahar, o foaie de aluminiu. Observă că doar anumite metale reacționează.
2. Caută magneți ascunși. Închizătoarea unui capac de carcasă, ușa unui dulap, un difuzor sau o geantă cu închidere magnetică conțin magneți. Un magnet nu trebuie apropiat de ecrane sau de carduri, ci verificat de la distanță.
3. Verifică polii. Ia doi magneți și încearcă să-i lipești în două feluri. La un capăt se resping, la celălalt se atrag.
4. Vezi câmpul. Așază o hârtie peste un magnet și presară pilitură de fier sau praf metalic fin, într-un loc în care nu o poți inhala; piliturile se aliniază în linii curbe. Poți folosi și un pachet închis de pilitură, vândut în truse educative.
5. Ia o busolă și apropie magnetul. Acul se rotește și urmează magnetul, nu nordul. Îndepărtează-l și acul revine.

Unde se ascund magneții în aparatele moderne

Un difuzor funcționează cu un magnet și o bobină: curentul variabil din bobină face să vibreze o membrană, iar vibrația devine sunet. Un motor electric folosește interacțiunea dintre magneți și curent pentru a produce rotație. Un hard-disk stochează informația magnetizând zone minuscule de pe un disc, iar capul de citire detectează aceste schimbări. Un tren cu levitație magnetică folosește câmpuri puternice pentru a pluti deasupra șinei, fără frecare.

Și în medicină se folosesc câmpuri magnetice puternice pentru imagistica prin rezonanță magnetică, o tehnică care arată interiorul corpului fără radiații ionizante. Din acest motiv, în apropierea unui astfel de aparat, obiectele metalice sunt interzise.

Precauții cu magneții puternici

Magneții de neodim, mici și foarte puternici, pot fi periculoși. Doi magneți de acest fel se pot lovi cu forță și pot ciupi pielea; înghițiți, pot cauza leziuni interne grave, deoarece se atrag între ei prin pereții intestinului. Copiii mici trebuie să nu aibă acces la ei. Magneții puternici trebuie ținuți departe de stimulatoare cardiace, de carduri bancare și de dispozitive electronice sensibile.

• Nu lăsa magneții mici la îndemâna copiilor.
• Nu-i apropia de stimulatoare cardiace sau pompe medicale.
• Poartă ochelari de protecție când manevrezi magneți mari, care pot sparge și proiecta așchii.

Cum se face un electromagnet simplu

Un electromagnet arată bine legătura dintre electricitate și magnetism. Înfășoară un fir izolat în jurul unui cui de fier, de câteva zeci de ori, și conectează capetele la o baterie mică. Cuiul atrage agrafe și alte obiecte mici cât timp circulă curentul; când deconectezi bateria, efectul dispare aproape complet. Cu cât sunt mai multe spire, cu atât forța crește. Folosește o baterie mică și nu o ține conectată mult timp, pentru că firul se încălzește. Același principiu stă la baza macaralelor din depozitele de fier vechi și a soneriilor electrice.

Mituri comune despre magneți

Se spune uneori că magneții vindecă sau că „energizează” apa ori corpul. Nu există dovezi solide pentru astfel de afirmații, iar produsele care le promit trebuie privite cu prudență. Un alt mit este că un magnet își pierde puterea în mod necesar în timp; în realitate, pierderea este foarte lentă, dar poate fi accelerată de căldură, șocuri puternice sau de câmpuri opuse.

Mai departe

Dacă te interesează și alte fenomene fizice din casă, de la curent la lumină, găsești multe pe OrizontNews, unde explicațiile sunt scrise pe înțelesul tuturor. Magneții sunt o ușă bună către fizică: se văd, se simt în mână și pot fi testați imediat.