Magnetism

Wikipedia

magnetfält kring en stavformig magnet, synliggjord genom små järnbitar

Magnetism är ett fenomen som antingen uppkommer av elektriska laddningar i rörelse eller genom vissa partiklars egna magnetism. Magnetiska material brukar klassificeras i två huvudkategorier, varav den ena är material som blir magnetiska när ett yttre magnetfält finns, och den andra är permanent magnetiska (ferromagnetiska) material. Huvudtyperna av de ej permanentmagnetiska är av typen diamagnetiska och paramagnetiska.

Innehåll

1 Förklaring av magnetism
- 1.1 Relativistisk förklaring
2 Magnetism i material
3 Se även

[redigera] Förklaring av magnetism

Kring den rörliga elektriska laddningen uppstår ett magnetfält, vilket kan orsaka kraft hos andra magnetiska och elektriskt laddade kroppar. Magnetism beskrivs fullständigt med Maxwells elektromagnetiska ekvationer, ur vilka magnetfältet bestäms med hjälp av Biot-Savarts lag.

Inom elektrodynamiken finns två definitioner av magnetfält, B-fältet och H-fältet.

[redigera] Relativistisk förklaring

I själva verket kan magnetiska krafter förklaras som en följd av en effekt från relativitetsteorin. Vid hastigheter nära ljuset uppstår en relativitisk effekt, längdkontraktion, som gör att längden på mötande objekt komprimeras i färdriktningen.

Exempel: Antag att vi har två parallella elektriska ledningar nära varandra, där strömmen går åt var sitt håll. Elektronerna i den ena ledaren kommer nu att "uppleva" att den andra ledaren har fler elektroner per meter än protoner. Detta för att den "ser" elektronerna röra sig i en högre hastighet, närmare ljuset, än protonerna (dvs plusladdningarna). Allt som allt upplever elektronerna i den ena ledaren att den andra ledaren är negativt laddad och repelleras därav.

[redigera] Magnetism i material

Vissa elementarpartiklar har ett magnetiskt moment, även kallat spinn. Det magnetiska momentet kan ha olika storlek och två olika riktningar,till exempel kan elektronen ha två olika spinn som brukar betsecknas med +1/2 och -1/2. I en atom har både partiklarna i atomkärnan och elektronerna runt om spinn, de många bidragen till spinnet tar ofta ut varandra men kan även summeras så att man kan betrakts det som om atomen har ett viss värde på spinn, och därmed viss magnetiska egenskaper.

I molekyler och sammansatta material påverkar atomerna varandra och kopplingen mellan spinnet i de olika atomerna kan ge upphov till olika magnetiska egenskaper. Detta gör att material kan magnetiseras på olika sätt och att vissa material kan uppträda som permanentmagneter.

När vissa material utsätts för ett magnetiskt fält, H, kommer de att bli magnetiserade. Magnetiseringen M är proportionell mot magnetfältet, där proportionalitetskonstanten benämns som den magnetiska susceptibiliteten, $\ \chi$ .