I magneti attirano molti oggetti metallici, come le limature di ferro, ma possono anche respingersi a vicenda. Ciò che molte persone raramente notano, tuttavia, è che molti oggetti di uso quotidiano sono debolmente respinti da un campo magnetico. I motivi per cui i magneti attirano alcuni oggetti e respingono altri derivano da differenze nella struttura atomica e molecolare.

Spin

Gli elettroni sono particelle subatomiche che si comportano come magneti in miniatura. Hanno una proprietà chiamata spin e possono essere spin up (+1/2) o spin down (-1/2). Due elettroni nello stesso orbitale hanno sempre spin opposti, quindi quando sono accoppiati, i loro campi magnetici si annullano. Nei metalli, la situazione è più complicata, perché gli elettroni sono delocalizzati, o condivisi tra più atomi, ma in generale, materiali di questo tipo sono chiamati diamagnetici, nel senso che sono debolmente respinti da un campo magnetico.

Diamagnetic comune Materiali

La maggior parte dei materiali sono diamagnetici. Acqua, legno, persone, plastica, grafite e gesso sono tutti esempi di materiali diamagnetici. Mentre di solito consideriamo questi materiali come non magnetici, in realtà respingono (e vengono respinti da) un campo magnetico. Questa repulsione è estremamente debole, così debole che nella vita di tutti i giorni è trascurabile. Con un forte campo magnetico, tuttavia, questa repulsione è sufficiente per levitare alcuni piccoli oggetti e oggetti. Uno scienziato dell'Università di Manchester è stato in grado di levitare una rana e un pomodoro - entrambi oggetti diamagnetici - usando un potente campo magnetico. Il suo lavoro gli è valso un premio Ig Nobel, un premio dedicato alla scienza sciocca.

Altri magneti

La maggior parte degli oggetti intorno alla tua casa respingono debolmente i magneti, ma a meno che il campo magnetico non sia molto forte, tu? Non noteremo mai l'effetto. Per respingere davvero un magnete, hai bisogno di un altro magnete. Tutti i magneti hanno due poli, nord e sud. Proprio come con le cariche elettriche, la regola è che simili cariche si respingono mentre le cariche opposte si attraggono. Un polo sud magnetico è attratto da un polo nord magnetico, ma nord a nord oa sud a sud si respingono a vicenda. Puoi capire come funziona se provi a tenere insieme due magneti: in un orientamento si respingono a vicenda, mentre nell'altro si attraggono.

Legge di Lenz

Un altro tipo di la repulsione può verificarsi tra un magnete e una bobina di filo. La quantità di campo magnetico che passa attraverso una bobina di filo viene chiamata flusso magnetico. Ogni volta che c'è un cambiamento nel flusso, induce una corrente il cui campo magnetico agisce in opposizione al cambiamento di flusso. Questa regola è chiamata legge di Lenz. Lo spostamento di una bobina di filo in un campo magnetico provoca la repulsione tra la bobina di filo e il magnete. Questo perché il flusso attraverso la bobina è in aumento, quindi una corrente è indotta nella bobina. Dalla legge di Lenz, sappiamo che la corrente indotta nella bobina crea un campo magnetico che si oppone all'aumento del flusso, creando così una repulsione tra la bobina di filo e il magnete da cui emana il campo.