Magnet: erinevus redaktsioonide vahel

'''Magnet'''iks nimetatakse [[materjal]]i, mida iseloomustab teda ümbritsev [[magnetväli]]. Magnetväli pole nähtav ega otseselt tajutav, vaid seda iseloomustab omadus mõjutada teisi magnetilisi materjale ja liikuvaid laetud osakesi jõuga, näiteks teist magnetit tõmbe- või tõukejõuga.

 

[[Ferromagneetik]]ud saab jaotada kaheks: "pehmed" ja "kõvad". "Pehme" ferromagneetiku üheks näiteks on [[lõõmutatud]] [[raud]], mida iseloomustab võimalus magneetuda välise magnetvälja toimel, kuid magnetvälja lühike eluiga välise magnetvälja kadumisel. See tähendab, et materjal omab magnetvälja ainult välise välja olemasolul. "Kõvad" [[ferromagneetik]]ud on vastandid "pehmetele" ning neid iseloomustab omadus säilitada magnetväli ka pärast välise ergutuse kadumist. Eelnevalt mainitud [[püsimagnet]]id on loomulikult valmistatud "kõvadest" ferromagneetikutest nagu näiteks mitmed [[raua]] [[sulam]]id, mida on valmistamisel töödeldud väga tugeva [[magnetväljaga, magnetväli]], muutes nende sisemist struktuuri niiviisi, et need magneetuksid ja [[demagneetumine]] toimuks võimalikult aeglaselt. Püsimagnetite demagnetiseerimiseks on vaja sellele rakendada magnetvälja, mis ületab selle materjali [[koertsitiivsuslävi|koertsitiivsusläve]], mis on "pehmetel" ferromagneetikutel loomulikult madalam kui "kõvadel".

 

 

Magneti tugevust on võimalik iseloomustada kas tema [[magnetmoment|magnetmomendiga]] või kogu [[magnetvoog]]a, mida magnet tekitab. Magnetmaterjali lokaalseks iseloomustamiseks kasutatakse [[magneetumine|magneetumise]] mõistet.

== Ajalugu==

Inimkond puutus esimest korda magnetnähtustega kokku rauamaagist "kivikesi" (inglise keeles lodestone) uurides. Praeguseks on teada, et need pole midagi muud kui looduslikud magnetid, millel on omadus magnetiseerida ferromagneteid nagu näiteks rauapuru. Seda nähtust pandigi tähele, et miskipärast väikesed rauaosakesed "kleepuvad" rauamaagist "kivikeste" külge. Sõna magnet tuleneb [[kreeka]] keelest ning on seotud piirkonna nimega, kust avastati rauamaagist magneetunud "kivikesed". Varaseim teadaolev magnetnähtuste kirjeldus pärineb [[Kreeka]]st, [[India]]st ja [[Hiina]]st üle 2500 aasta tagasi. <ref>{{cite web |url= http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/more_stuff/E&M_Hist.html|title= Historical Beginnings of Theories of Electricity and Magnetism|accessdate=2008-04-02 |last= Fowler|first= Michael|year= 1997}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Early Evolution of Power Engineering|first=Hugh P.|last=Vowles |journal=[[Isis (journal)|Isis]]|volume=17|issue=2|year=1932|pages=412–420 [419–20]|doi=10.1086/346662}}</ref><ref>{{Cite journal|author=Li Shu-hua|title=Origine de la Boussole II. Aimant et Boussole|journal=Isis|volume=45|issue=2|year=1954|page=175|jstor=227361}}</ref> Rauamaagist "kivikeste" ja nende omadustest kirjutas [[Pliny the Elder]] oma entsüklopeedias ''[[Naturalis Historia]]''. <ref>[http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus:text:1999.02.0137:book=34:chapter=42&highlight=magnet Pliny the Elder, The Natural History, BOOK XXXIV. THE NATURAL HISTORY OF METALS., CHAP. 42.—THE METAL CALLED LIVE IRON]. Perseus.tufts.edu. Retrieved on 2011-05-17.</ref>

 

 

== Magnetismi füüsikaline teooria ==

=== Magnetväli ===

[[file:Magnet0873.png|thumb|Pulkmagneti magnetvälja järgi orienteerunud metallipuru]]

 

Magnetiline induktsioon iseloomustab jõudu, millega magnetväli mõjutab liikuvat laengut. Seega on magnetiline induktsioon analoogne [[elektrivälja tugevus]]ega [[elektrostaatika]]s. Elektriväli tugevusega <math>\mathbf{E}</math> mõjutab laengut suurusega <math>q</math> jõuga <math>\mathbf{F} = q\mathbf{E}</math>. Sarnaselt mõjutab ka magnetiline induktsioon liikuvat laengut jõuga

 

=== Magnetvälja jõujooned===

Magnetvälja jõujoonte tekkimiseks on kaks põhilist mudelit: magnetpooluste ja atomaarsete voolude mudel.

Magnetiliste pooluste mudel jaotab magneti tinglikult põhja- (N) ja lõunapoolusteks (S). On selge, et tegelikult on tegemist lihtsalt lihtsustusega ning magnet tegelikult ei koosne selgesti eristatavatest lõuna- ja põhjapoolustest. Hea näide pooluste mudeli puudustest on see, et kui pulkmagnet murda keskelt pooleks, siis peaks saama antud teooria kohaselt kaks magnetit: üks on põhjapoolus ja teine on lõunapoolus. Tegelikkuses pole siiski võimalik niimoodi magneti pooluseid eraldada, vaid murdmise teel saab teha ühest magenetist kaks, millel mõlemal on nii põhja- kui ka lõunapoolus. Seda meetodit saab kasutada näiteks pulkmagneti magnetmomendi muutmiseks. Magnetvälja jõujooned lähtuvad alati magneti põhjapoolusest ja suubuvad magnetvälja lõunapoolusesse.

* Magneetiline infosalvestus: [[VHS]] kassettides on pool magnetlindiga. Informatsioon (video ja heli) kodeeritakse linti katvasse magnetkihti. Sarnasel meetodil töötavad ka [[helikasett|helikassetid]], arvuti [[flopp]] kettad ja [[kõvaketas|kõvakettad]]. <ref name=Mallinson>{{cite book|last=Mallinson|first=John C.|title=The foundations of magnetic recording|publisher=[[Academic Press]]|year=1987|edition=2nd|isbn=0-12-466626-4}}</ref>

* [[Krediitkaart]]id, [[deebatkaart]]id ja muud pääsukaardid: Kõigil neil on magnetiline riba kaarti tagaküljel. Sellese magnetilisse ribasse on kodeeritud institutsiooni ja isiku spetsiifiline info, mis lubab kasutada seda nii pangaautomaadis kui ka muudes teenustes. <ref>{{cite web|url=http://money.howstuffworks.com/personal-finance/debt-management/credit-card2.htm|title=The stripe on a credit card|work=How Stuff Works|accessdate=July 2011}}</ref>

* [[Kõlar]]ites ja [[mikrofon]]ides kasutatakse magnetilist induktsiooni, et kas vastavalt muuta voolu muutus mehaaniliseks liikumiseks või mehaaniline liikumine elektrisignaaliks. Kõlari puhul on elektromagneti mähis keritud ümber ferromagneetilise materjali, mille külge on kinnitatud valjuhääldi koonus/membraan. Kui mähist läbib vool, siis ferromagneetikule mõjub jõud ning muutuva voolu korral jälgib koonuse liikumine voolu muutusi. [[Dünaamiline mikrofon]] kasutab sisuliselt sama meetodid, kuid nüüd pannakse membraan liikuma helilainete mõjul. Liikuv magnet tekitab mähises voolu ning selle muutuseid registreerides on võimalik registreerida ka membraani asend sõltuvalt ajast.

* [[Elektrikitarr]] kasutab magnetilist vastuvõtjat, et registreerida pillikeelte võnkumist. Elektrikitarri puhul registreeritakse keelte võnkumised otseselt, mitte ei registreerita tekitatud heli eelmises punktis kirjeldatud mikrofoniga. Elektrikitarris kasutatakse [[helipea|helipäid]], et registreerida keelte võnkumine kasutades selles indutseeritud voolu.