Magnetismus

Magnetické siločáry dlouhého magnetu znázorněné pomocí železných pilin na papíře

Magnetismus je fyzikální jev projevující se primárně silovým působením na pohybující se nositele elektrického náboje (nabité částice). Důsledkem tohoto působení jsou např. silové působení na (i nenabitá) tělesa (nejsilnější u feromagnetických látek) či změny elektrických, optických a dalších materiálových a termodynamických charakteristik látek vystavených magnetickému působení.

Magnetismus je vytvářen pohybem elektrického náboje nebo změnou elektrického pole v čase. Elektromagnetismus, tedy sloučení magnetismu a elektrické síly je jednou ze čtyř základních interakcí.

Objev magnetismu a vývoj názorů na jeho podstatu

Magnetismus byl objeven nezávisle na elektřině jako vlastnost zmagnetizovaných materiálů nalézaných v přírodě. U některých látek byl pozorován i přenos těchto vlastností na jiné látky. U tzv. feromagnetických látek (většina druhů ocele, železo, kobalt, nikl a jejich slitiny, i některé další slitiny, které uvedené prvky neobsahují) lze již slabým vnějším magnetickým polem vyvolat takové změny uspořádání atomů, že magnetické pole zesílí a v některých případech lze vytvořit permanentní magnet, projevující se i samostatně svým magnetismem.

Podrobnější informace naleznete v článku Magnetus.

Původně se z analogie s elektrickým působením předpokládalo, že magnetismus způsobuje magnetická obdoba elektrického náboje. Až později bylo odhaleno, že podstata magnetismu nespočívá v tzv. magnetických monopólech, ale v pohybujících se elektrických nábojích. Pokusy odhalily, že elektrický proud vytváří ve svém okolí svůj magnetismus. Bylo též odhaleno magnetické silové působení magnetických materiálů i elektrických proudů na okolní vodiče protékané elektrickým proudem. Posledním klíčovým objevem pak byl objev elektromagnetické indukce, tedy vzniku elektrického pole vyvolaného proměnným magnetismem.

Plnou souvislost elektrických a magnetických jevů odhalila až Maxwellova teorie elektromagnetismu a zdůvodnění podala speciální teorie relativity, která v magnetismu odhalila relativistický důsledek elektrického působení.

Popis magnetického působení

Magnetické působení je zprostředkováno magnetickým polem.

K popisu se používá vektorová fyzikální veličina magnetická indukce a s ní související veličiny (magnetický indukční tok, intenzita magnetického pole).

Silové působení magnetického pole se řídí tzv. Ampérovým silovým zákonem. Základním zákonem magnetismu je Ampérův zákon celkového proudu.

Podrobnější informace naleznete v článku Magnetické pole.

Rozdělení magnetik

Podle celkového magnetického momentu tělesa lze rozlišit následující základní skupiny magnetických látek.

• Diamagnetikum - Látka složená z částic s nulovým výsledným magnetickým momentem. Vložením do vnějšího magnetického pole dochází v látce k mírnému zeslabování vnějšího magnetického pole.
• Paramagnetikum - Látka složená z částic s nenulovým magnetickým momentem, které jsou však orientovány náhodně, takže výsledný magnetický moment makroskopické části tělesa je nulový. Vložením do vnějšího magnetického pole dochází v látce k zesilování vnějšího magnetického pole.
• Feromagnetikum - V látce se tvoří tzv. domény, v nichž jsou magnetické dipóly shodně orientovány. Bez vnějšího magnetického pole jsou domény orientovány náhodně a výsledný magnetický moment makroskopické části tělesa je nulový. Ve slabém vnějším magnetickém poli dochází ke zvětšování domén, v silném poli pak dochází ke skokové změně orientace domén, podobně jako v paramagnetické látce. Zesílení magnetického pole ve feromagnetiku tedy závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole.

Literatura

• Přehled středoškolské fyziky , Prometheus , s.r.o, 2.přepracované vydaní , ISBN 80-7196-006-3

Související články

• Magnet
• Magnetické pole
• Ampérův silový zákon
• Elektřina a magnetismus