Στόχοι:Να διαπιστώσουν οι μαθητές πειραματικά ότι οι
μαγνητικές δυνάμεις ασκούνται με επαφή αλλά και από απόσταση, να
διαπιστώσουν την ύπαρξη υλικών που έλκονται από ένα μαγνήτη και την
ύπαρξη υλικών που δεν έλκονται από ένα μαγνήτη και ότι η έλξη σε ένα
ραβδόμορφο μαγνήτη είναι πιο ισχυρή στα άκρα του.
Οι μαγνήτες είναι σώματα
που έλκουν τον σίδηρο, το ατσάλι, το νικέλιο
και το κοβάλτιο. Τα υλικά αυτά ονομάζονται σιδηρομαγνητικά.
Η έλξη των μαγνητών είναι ισχυρότερη στα άκρα τους, τα οποία
ονομάζονται πόλοι του μαγνήτη.
Κάθε μαγνήτης
έχει δύο πόλους:
τον
Βόρειο μαγνητικό πόλο (συμβολίζεται με Β ή Ν από το αγγλικό
Νorth) και
τον
Νότιο μαγνητικό πόλο (Ν ή S από το South) .
Δεν μπορούμε
να απομονώσουμε τον έναν πόλο ενός μαγνήτη. Ακόμα και αν κόψουμε τον
πόλο ενός μαγνήτη, το κομμάτι που θα μείνει θα είναι ένας νέος
μικρότερος μαγνήτης με δύο πόλους ξανά.
Ο χώρος γύρω από έναν
μαγνήτη, μέσα στον οποίο εμφανίζονται οι μαγνητικές του δυνάμεις,
ονομάζεται μαγνητικό πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο δεν μπορούμε
να το δούμε, αλλά το καταλαβαίνουμε από τις αντιδράσεις των υλικών.
Το μαγνητικό πεδίο απεικονίζεται με τις μαγνητικές γραμμές.
Οι μαγνήτες
έχουν διάφορα σχήματα. Κάποιοι μοιάζουν με ράβδο και ονομάζονται
ραβδόμορφοι, ενώ κάποιοι άλλοι έχουν σχήμα πέταλου και
ονομάζονται πεταλοειδείς.
Οι μαγνήτες
διακρίνονται σε φυσικούς και σε τεχνητούς. Οι φυσικοί
μαγνήτες είναι κομμάτια που προέρχονται από το ορυκτό μαγνητίτη και
οι ιδιότητές τους ήταν γνωστές στους αρχαίους Έλληνες. Ο μαγνητίτης
υπήρχε σε μεγάλες ποσότητες στην αρχαία Μαγνησία της Μικράς Ασίας,
απ΄ όπου πήρε το όνομά του.
Οι τεχνητοί
μαγνήτες είναι, συνήθως, χαλύβδινοι μαγνήτες που αποκτούν μαγνητικές
ιδιότητες με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος.
Το 1820, ο
Δανός φυσικός Hans Christian Oersted κάνοντας πειράματα με την
μπαταρία που είχε εφευρεθεί λίγα χρόνια πριν, ανακάλυψε κάτι
εκπληκτικό. Αφήνοντας μια πυξίδα δίπλα σε έναν αγωγό, είδε ότι αυτή
μετακινήθηκε, όταν άρχισε ηλεκτρικό ρεύμα να διαρρέει τον αγωγό. Το
πείραμα αυτό με λίγα λόγια έδειξε ότι όταν ένας αγωγός διαρρέεται
από ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες. Τα χρόνια που
ακολούθησαν αποδείχτηκε ότι η σχέση μαγνητισμού και ηλεκτρισμού
είναι πολύ πιο «στενή» απ' ότι αρχικά γνωρίζαμε. Αυτό οδήγησε τους
επιστήμονες στην κατασκευή των ηλεκτρομαγνητών, δηλαδή
μαγνήτες στους οποίους μαγνητικό πεδίο παράγεται από ηλεκτρικό
ρεύμα.
