Magneter är den moderna tidens obesjungna hjältar. De flesta människor förstår dock inte riktigt vad magneter är gjorda av och hur de fungerar. Problemet är att vi bara vet att magneter drar till sig järn och nickel. Magneter har dock ett mycket intressant ursprung och kan ses som en fysisk manifestation av den elektromagnetiska kraften.
Alla magneter är gjorda av en grupp metaller som kallas de ferromagnetiska metallerna. Dessa är metaller som nickel och järn. Var och en av dessa metaller har den speciella egenskapen att de kan magnetiseras jämnt. När vi frågar hur en magnet fungerar frågar vi helt enkelt hur det föremål som vi kallar en magnet utövar sitt magnetfält. Svaret är faktiskt ganska intressant.
I varje material finns det flera små magnetfält som kallas domäner. För det mesta är dessa domäner oberoende av varandra och vetter i olika riktningar. Ett starkt magnetfält kan dock ordna domänerna i vilken ferromagnetisk metall som helst så att de ligger i linje och bildar ett större och starkare magnetfält. Det är så de flesta magneter tillverkas.
Den stora skillnaden mellan magneter är om de är permanenta eller tillfälliga. Tillfälliga magneter förlorar sitt större magnetfält med tiden när domänerna återgår till sina ursprungliga positioner. Det vanligaste sättet att tillverka magneter är att värma dem till deras Curie-temperatur eller högre. Curietemperaturen är den temperatur vid vilken en ferromagnetisk metall får magnetiska egenskaper. Uppvärmning av ett ferromagnetiskt material till en viss temperatur gör det magnetiskt under en tid. Om det värms upp över denna punkt kan magnetismen bli permanent. Ferromagnetiska material kan också delas in i mjuka och hårda metaller. Mjuka metaller förlorar sitt magnetfält med tiden efter att ha magnetiserats medan hårda metaller är troliga kandidater för att bli permanentmagneter.
Inte alla magneter är konstgjorda. Vissa magneter förekommer naturligt i naturen, till exempel lodsten. Detta mineral användes i antiken för att tillverka de första kompasserna. Magneter har dock andra användningsområden. I och med upptäckten av sambandet mellan magnetism och elektricitet är magneter nu en viktig del av varje elektrisk motor och turbin som finns. Magneter har också använts för att lagra data i datorer. Det finns nu en typ av enhet som kallas solid state drive som gör att data fortfarande kan sparas mer effektivt på datorer.
Vi har skrivit många artiklar om magneter för Universe Today. Här finns en artikel om jordens magnetfält och här finns en artikel om stavmagneten.
Om du vill ha mer information om magneter kan du läsa NASA:s diskussion om magneter och här finns en länk till en artikel om magnetfält.
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast som handlar om magnetism. Lyssna här, avsnitt 42: Magnetism överallt.