Magnet je předmět, který přitahuje feromagnetické kovy, například železo, nikl nebo slitiny, jako je ocel. Síla magnetu působí i přes vzduch či tenký materiál a funguje díky neviditelnému magnetickému poli. Magnet má dva póly – severní a jižní. Opačné póly se k sobě přitahují, stejné odpuzují. Existují permanentní magnety a elektromagnety. Zjistěte dál, jak magnet funguje.
Jak magnet funguje
Magnet působí silou, která vzniká v jeho magnetickém poli. Toto pole není vidět, ale projevuje se tím, že magnet přitahuje feromagnetické materiály – nejčastěji železo, nikl, kobalt a jejich slitiny, třeba ocel.
Magnetické pole vychází z jednoho pólu magnetu a vrací se zpět do druhého. Proto má každý magnet dva póly – severní a jižní.
Nejsilnější účinek magnetu je právě v oblastech pólů. Pokud přiblížíte severní pól jednoho magnetu k jižnímu pólu druhého, začnou se přitahovat. Když se ale setkají dva stejné póly, budou se naopak odpuzovat. Tuto sílu lze využít nejen ke spojení dvou těles, ale i k pohybu, třídění materiálů nebo k výrobě elektřiny – třeba v generátorech.
Permanentní magnety a elektromagnety: Jaký je mezi nimi rozdíl?
Permanentní magnet je takový magnet, který má své magnetické vlastnosti trvale. Je vyrobený ze speciálních materiálů, které si po zmagnetování uchovávají vlastní magnetické pole – bez potřeby elektrického proudu.
Patří sem například neodymové magnety, feritové magnety, SmCo a AlNiCo magnety i jiné. Používají se všude tam, kde je potřeba trvalá přídržná síla – v magnetických držácích, zavíráních a zapínáních, v motorech, reproduktorech.
Elektromagnet má magnetické vlastnosti jen tehdy, když cívkou z vodiče protéká elektrický proud. Uvnitř cívky se vytvoří magnetické pole, které zanikne, jakmile proud vypnete.
Elektromagnety jsou běžné ve spotřebičích, výtazích, zámcích nebo velkých průmyslových strojích, kde je potřeba magnet zapínat a vypínat podle potřeby.
Jak se z obyčejného materiálu stane magnet?
Magnet přitahuje některé kovy díky neviditelnému magnetickému poli. Toto pole vzniká uspořádáním magnetických domén – malých oblastí v materiálu, ve kterých jsou orientované magnetické momenty atomů stejným směrem. Tyto momenty jsou výsledkem pohybu elektronů, především jejich spinů.
V běžných materiálech jsou domény uspořádané chaoticky a výsledkem je nulový magnetický efekt. V magnetu jsou však domény orientované jedním směrem, což vytváří vnější magnetické pole.
Trvalé magnety, například neodymové či feritové, si toto uspořádání udrží dlouhodobě. Vyrábějí se ze sloučenin, které se rozemelou na prášek, lisují a následně sintrováním spečou do pevného tvaru.
Magneticky měkké železo nebo měkká ocel se po odstranění magnetického pole brzy odmagnetují – domény se samovolně rozptýlí.
Tvrdší oceli s vyšším obsahem uhlíku nebo legujícími prvky ale mohou zůstat magnetické i dlouhodobě. Typickým příkladem je zmagnetizovaný šroubovák – když jej přiložíte k silnému magnetu, jeho špička se může stát magnetickou a přitahovat šroubky ještě dlouho poté. V takovém případě si domény uchovají své uspořádání a šroubovák funguje jako slabý permanentní magnet.
Magnet v každodenním životě
Magnety nejsou jen fyzikální pojmy ze školy – lidé se s nimi setkávají každý den, aniž si to třeba uvědomují. Díky nim funguje mnoho předmětů doma, ve škole i v práci. Praktická stránka magnetů pomáhá pochopit, co vlastně magnet je a proč je pro lidstvo užitečný.
Kde se dají magnety běžně nalézt?
- Na lednici – barevné magnety drží obrázky, seznamy i vzkazy.
- V nábytku – magnetické zavírání drží dvířka skříní nebo skleněných vitrín zavřená.
- Ve škole – magnetická tabule slouží k učení a hraní, děti skládají magnetická písmena, čísla nebo na ni kreslí.
- V dílně – magnety a magnetické lišty na nářadí udrží také vruty či matice.
- V elektronice – magnety jsou součástí reproduktorů, mikrofonů, harddisků nebo elektromotorů.
Magnet je užitečná pomůcka, která umožňuje přitahování předmětů dokonce také bez dotyku a zajišťuje funkci různých zařízení. I proto se stal tak běžnou součástí života.
Magnet – objev, který změnil svět
Schopnost přitahovat železné předměty fascinovala lidstvo už ve starověku. První zmínky o přírodních magnetech – magnetovcích – pocházejí z oblasti Malé Asie, kde lidé pozorovali, že určitý kámen přitahuje kov. Od té doby se výzkum posunul o velký kus dál a magnety se staly základem mnoha vynálezů.
Dnes magnety využíváme ve stovkách oborů:
- V průmyslu a výrobě – při magnetické separaci kovů, manipulaci s materiálem, v motorech a snímačích.
- V automobilovém průmyslu – magnety v autech, elektromotorech, senzorech, ABS nebo elektromobilech.
- Ve zdravotnictví – v přístrojích pro magnetickou rezonanci (MRI) nebo v zubních protézách.
- Ve školství a prezentacích – magnetické tabule, výukové pomůcky a držáky usnadňují výuku.
- V umění a DIY – tvůrci využívají magnety v umění k upevnění prvků, zavírání nebo montáži bez vrtání.
- V domácnostech – v lednicích, nábytku, elektronice i jako praktické pomůcky.
Magnet je nepostradatelná součást moderního světa – od vědy a techniky až po kreativní projekty v domácnosti.
Magnet je víc než jen kus kovu
Magnet není jen věc pro vytváření tajemné magnetické síly, která přitahuje některé kovové předměty. Je to důležitý nástroj moderní doby, založený na uspořádání domén a působení magnetického pole.
Může vzniknout i přirozeně, ale většinu magnetů dnes lidé vyrábějí – od drobných neodymových magnetek až po silné průmyslové magnetické úchyty a břemenové magnety. Ať už je využijete ve škole, dílně nebo domácnosti, magnety najdete všude kolem sebe.
Co je magnet: Časté otázky a odpovědi (FAQ)
Jaký je rozdíl mezi magnetem a magnetickým materiálem?
Magnet je předmět, který vytváří vlastní magnetické pole. Feromagnetický materiál, například železo, může být magnetem přitahovaný, ale nemusí sám magnetické pole vytvářet.
Mají všechny kovy magnetické vlastnosti?
Ne. Magnety přitahují feromagnetické kovy, jako jsou železo, nikl a kobalt a jejich různé slitin, třeba ocel. Většina ostatních kovů, měď, hliník, zlato, feromagnetické nejsou a magnety je nepřitahují, případně pouze velice slabě, neznatelně.
Co znamená, že má magnet póly?
Každý magnet má severní a jižní pól. Opačné póly se přitahují, stejné odpuzují. Magnetické pole vychází ze severního pólu a vrací se k jižnímu.
Jak dlouho magnet vydrží magnetický?
Záleží na typu. Permanentní magnety si svou sílu udrží roky po desetiletí. Magneticky takzvaně měkké materiály, jako čisté železo, se zmagnetují jen na krátkou dobu.
Jak vzniká magnetické pole?
Magnetické pole vzniká pohybem elektrických nábojů – pohybem elektronů uvnitř atomů. Když jsou tyto pohyby uspořádané, předtím nemagnetický předmět se zmagnetizuje a bude držet na feromagnetickém kovu.
