Magnetické pole a póly

Magnety majú dva póly — severný a južný. Rovnorné póly sa odpudzujú a rôznorné sa priťahujú. Každý magnet je obklopený magnetickým poľom, ktoré možno zobraziť siločiarami. Magnetické pole môže vytvoriť aj elektrický prúd vo vodiči (elektromagnetizmus).

Trvalé magnety

Trvalý magnet má vždy dva póly:

Severný pól (N)
Južný pól (J)

Pravidlá príťažlivosti

Rovnakobežné póly sa odpudzujú (S–S alebo J–J sa odtláčajú) Rôznobežné póly sa priťahujú (S–J sa priťahujú)

Poznámka

Magnetický monopól (osamotený pól) neexistuje. Ak magnet rozrežeš na dve časti, každá polovica vytvorí samostatný magnet so svojím vlastným S a J pólom.

Siločiary magnetického poľa

Oblasť okolo magnetu, kde pôsobia magnetické sily, sa nazýva magnetické pole. Zobrazujeme ho siločiarami:

Siločiary smerujú od severného pólu k južnému (vne magnetu)
Kde sú siločiary bližšie pri sebe → pole je silnejšie
Siločiary sa neprekrížia
Siločiary vstupujú alebo vychádzajú z pólu kolmo

Magnetické materiály

Len niektoré materiály sú magnetické:

Železo, oceľ, nikel, kobalt sú magnetické
Zlato, meď, hliník, drevo, plast NIE sú magnetické

Železo priťahuje magnet, ale nenamagnetizuje sa natrvalo. Oceľ sa stane trvalým magnetom.

Elektromagnety

Elektromagnet je cievka drôtu, ktorá sa stane magnetom, keď ňou prechádza elektrický prúd.

Výhody oproti trvalým magnetom:

Dá sa zapínať a vypínať
Silu možno zvyšovať:
- Zvýšením prúdu
- Pridaním väčšieho počtu závitov cievky
- Vložením železného jadra do cievky

Použitia: elektrické zvonče, žeriave na šrot, MRI skenery, reproduktory

Prax: Kompasová navigácia

Kompasová ihla je malý trvalý magnet, ktorý sa nastaví podľa magnetického poľa Zeme. Zem pôsobí ako obrovský tyčový magnet s magnetickými pólmi blízko (ale nie presne na) geografických póloch. Turisti, piloti a námorníci používajú kompasové smery na navigáciu — severný pól ihly smeruje k magnetickému severnému pólu Zeme, pretože rôznorné póly sa priťahujú.

Prax: Žeriav na šrot s elektromagnetom

Žeriav na šropisku používa veľký elektromagnet na zdvíhanie oceľových karosérií áut. Keď prúd tečie cievkou, elektromagnet sa zapne a zdvihne kov. Keď operátor preruší prúd, elektromagnet sa vypne a kov spadne presne tam, kde treba. Trvalý magnet by náklad nikdy neuvoľnil — schopnosť elektromagnetu vypnúť sa je nevyhnutná.

Prax: Reproduktor — premena elektriny na zvuk

Reproduktor používa trvalý magnet a elektromagnetickú cievku (hlasovú cievku) pripojenú k membráne. Keď cez cievku prechádza meniaci sa elektrický signál, stane sa magnetom so striedajúcou sa polaritou, ktorý trvalý magnet priťahuje a odpudzuje — rýchlo pohybuje membránou dopredu a dozadu, čím v ovzduší vytvára zvukové vlny.

Tip Kde vidíš magnetizmus v každodennom živote? Kompasové ihly, žeriavy na šrot, elektrické zvonče, MRI skenery v nemocniciach, reproduktory a pevný disk v počítači — všetky sa spoliehajú na magnetické polia!

Cvičné príklady

Dva magnety sú umiestnené tak, aby ich severné póly smerovali k sebe. Čo sa stane?

Zobraziť odpoveď

Odpudzujú sa. Rovnaké póly (S–S) sa vždy odpudzujú.

Ako môžeš zvýšiť silu elektromagnetu?

Zobraziť odpoveď

Zvýš prúd prechádzajúci cievkou, pridaj viac závitov drôtu alebo vlož železné jadro do cievky.

Prečo sa do jadra elektromagnetu používa železo a nie oceľ?

Zobraziť odpoveď

Železo je dočasný magnetický materiál — namagnetizuje sa pri prechode prúdu a stratí magnetizmus po jeho zastavení. Oceľ by zostala namagnetizovaná, čo by znemožnilo elektromagnet vypnúť.