Ο μαγνήτης 🧲
Η πιο γνωστή ιδιότητα ενός μαγνήτη είναι ότι έλκει ορισμένα υλικά. Αυτά τα υλικά —ο σίδηρος, το νικέλιο και το κοβάλτιο— ονομάζονται σιδηρομαγνητικά. Οι μαγνητικές ιδιότητες ενός μαγνήτη δεν είναι τυχαίες: οφείλονται στον τρόπο με τον οποίο κινούνται τα ηλεκτρόνια γύρω από τους πυρήνες μέσα στα άτομα του υλικού.
Το σχήμα και οι πόλοι του μαγνήτη
Ένας μαγνήτης μπορεί να έχει διάφορα σχήματα. Όταν έχει σχήμα ράβδου λέγεται ραβδόμορφος, ενώ όταν έχει σχήμα πέταλου λέγεται πεταλοειδής. Υπάρχουν όμως και μαγνήτες με κάθε άλλο δυνατό σχήμα.
Ανεξάρτητα από το σχήμα του, κάθε μαγνήτης έχει δύο περιοχές όπου οι μαγνητικές του ιδιότητες είναι πιο έντονες. Αυτές τις δύο περιοχές τις ονομάζουμε μαγνητικούς πόλους. Οι πόλοι συμπεριφέρονται με έναν συγκεκριμένο κανόνα: οι όμοιοι πόλοι απωθούνται μεταξύ τους, ενώ οι διαφορετικοί πόλοι έλκονται.
Δύο βόρειοι πόλοι κοντά κοντά, ή δύο νότιοι πόλοι κοντά κοντά, απωθούνται — «φεύγουν» ο ένας από τον άλλον. Αντίθετα, ένας βόρειος πόλος μαζί με έναν νότιο έλκονται — «τραβιούνται» ο ένας προς τον άλλον. Θυμήσου: ίδιο με ίδιο = απώθηση, διαφορετικό με διαφορετικό = έλξη.
Ο μαγνήτης και η Γη
Οι μαγνήτες δεν μένουν σε τυχαία κατεύθυνση όταν αφήνονται ελεύθεροι να κινηθούν· προσανατολίζονται σύμφωνα με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Αυτό το μαγνητικό πεδίο δεν είναι τυχαίο ούτε αυτό: οφείλεται σε ηλεκτρικά φορτία που κινούνται στο εσωτερικό του πλανήτη μας.
Το άκρο ενός μαγνήτη που προσανατολίζεται προς το βόρειο γεωγραφικό πόλο της Γης ονομάζεται βόρειος πόλος του μαγνήτη. Το άκρο που προσανατολίζεται προς το νότιο γεωγραφικό πόλο ονομάζεται νότιος πόλος.
Ένα μπέρδεμα με τη βελόνα της πυξίδας
Η μαγνητική βελόνα μιας πυξίδας δείχνει πάντα προς το Βορρά, επειδή η ίδια η Γη συμπεριφέρεται σαν ένας τεράστιος μαγνήτης. Εδώ όμως κρύβεται μια λεπτή αντιστροφή: επειδή οι διαφορετικοί πόλοι έλκονται, το άκρο της βελόνας που έλκεται προς το βόρειο γεωγραφικό πόλο της Γης βρίσκεται κοντά σε αυτό που ονομάζουμε νότιο μαγνητικό πόλο της Γης. Αντίστοιχα, κοντά στο νότιο γεωγραφικό πόλο βρίσκεται ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης.
Το χρωματισμένο άκρο της πυξίδας, αυτό δηλαδή που δείχνει προς το γεωγραφικό Βορρά, στην πραγματικότητα δείχνει προς το νότιο μαγνητικό πόλο της Γης — άρα το ίδιο το χρωματισμένο άκρο είναι ο βόρειος πόλος του μαγνήτη της πυξίδας.
Η πυξίδα δεν δείχνει ακριβώς το γεωγραφικό πόλο, αλλά τον κοντινό σε αυτόν μαγνητικό πόλο της Γης. Η διαφορά είναι μικρή, αλλά αν την ξεχάσουμε, μπορεί να φτάσουμε κοντά στον προορισμό μας — όχι όμως ακριβώς εκεί που θέλαμε!
Φυσικοί και τεχνητοί μαγνήτες
Οι μαγνήτες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Οι φυσικοί μαγνήτες είναι ορυκτά υλικά που δημιουργήθηκαν χάρη στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι τεχνητοί μαγνήτες, αντίθετα, κατασκευάζονται από τον άνθρωπο με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος.
Το ταξίδι των πουλιών
Κάθε χρόνο εκατομμύρια πουλιά ταξιδεύουν χιλιάδες χιλιόμετρα από τη μια άκρη του πλανήτη στην άλλη. Τέτοια πουλιά, όπως οι πελαργοί και τα χελιδόνια που ζουν στη χώρα μας τους θερμούς μήνες, ονομάζονται αποδημητικά. Αυτά τα πουλιά ξαναβρίσκουν την παλιά τους φωλιά χωρίς κανείς να τους δείξει το δρόμο.
Το φαινόμενο αυτό δεν έχει εξηγηθεί ακόμη πλήρως από τους ερευνητές. Είναι όμως γνωστό ότι μερικά είδη πουλιών, εκτός από τη θέση του Ήλιου, την κατεύθυνση του ανέμου και την όρασή τους, αντιλαμβάνονται και χρησιμοποιούν για τον προσανατολισμό τους και το μαγνητικό πεδίο της Γης. Έτσι καταφέρνουν να συνεχίζουν το ταξίδι τους ακόμα και τη νύχτα, όταν η όραση δεν τους βοηθά πια.
Μαγνήτες που δε φαίνονται
Όταν σκεφτόμαστε μαγνήτες, το πρώτο πράγμα που έρχεται στο μυαλό μας είναι συνήθως η πυξίδα και η μαγνητική βελόνα. Ο προσανατολισμός όμως είναι μόνο μία από τις χρήσεις τους. Πολύ συχνά οι μαγνήτες είναι «κρυμμένοι» μέσα σε συσκευές που χρησιμοποιούμε καθημερινά, χωρίς καν να το καταλαβαίνουμε.
Μαγνήτες υπάρχουν, για παράδειγμα, σε όλους τους ηλεκτρικούς κινητήρες, στα μεγάφωνα των ηχείων και στο ακουστικό του τηλεφώνου. Υπάρχουν ακόμα και στα ντουλάπια μας, όπου συγκρατούν τα πορτάκια κλειστά. Στις ιδιότητες των μαγνητών βασίζεται επίσης η λειτουργία της κασέτας ήχου και εικόνας, των δισκετών αποθήκευσης δεδομένων για τον ηλεκτρονικό υπολογιστή, καθώς και όλων των καρτών που χρησιμοποιούνται σε τραπεζικές συναλλαγές.
Από το ντουλάπι της κουζίνας μέχρι την τραπεζική σου κάρτα, οι μαγνήτες δουλεύουν αθόρυβα μέσα σε δεκάδες αντικείμενα της καθημερινότητας — απλώς δεν τους βλέπουμε, γιατί είναι κρυμμένοι στο εσωτερικό των συσκευών.