Magneetit

Nämä kaksi kappaletta vetävät toisiaan puoleensa. Jos käännämme yhden kappaleista ja liikutamme sitä toista kohti, se työntyy pois sen sijaan. Nämä kaksi ovat magneetteja. Ne ovat siis magneettisia. Piirrämme magneetin usein niin, että toinen pää on punainen ja toinen pää on valkoinen.

Valkoinen pää ja punainen pää vetävät toisiaan puoleensa. Mutta jos käännämme punaiset päät vastakkain, ne hylkivät toisiaan. Jos käännämme valkoiset päät vastakkain, nekin haluavat hylkiä toisiaan. Tämä johtuu siitä, että magneetilla on kaksi napaa. Kutsumme niitä etelänavaksi ja pohjoisnavaksi.

Vastakkaiset navat vetävät toisiaan puoleensa, samalla kun samanlaiset navat hylkivät. Mutta miten kappale voi vaikuttaa toiseen kappaleeseen koskematta sitä? Mitä on sellainen, jota ei voi nähdä, ja joka saa etelänavan ja pohjoisnavan vetämään toisiaan puoleensa? Vastaus siihen saadaan, kun aloitamme katsomalla kompassia. Kompassi on myös magneetti, jossa on etelänapa ja pohjoisnapa.

Liikutetaan kompassia magneetin ympärillä. Kompassi kääntyy, ja näyttää eri suuntiin riippuen siitä, missä kohdassa magneetti on. Merkitään suunta jokaiselle kohdalle. Tämä luo kuvion. Ja kuvion avulla voimme vetää viivoja.

Viivat osoittavat, miltä magneettikenttä näyttää magneetin ympärillä. Nämä viivat ovat kenttäviivoja. Magneettikenttä aiheuttaa sen, että esineet vetävät toisiaan puoleensa. Kenttäviivat kulkevat magneetin läpi, ja muodostavat kaaria sen ympärille. Mitä lähempänä kenttäviivat ovat toisiaan, sitä vahvempi magneettikenttä on.

Magneettikenttä on näkymätön, mutta se on silti olemassa, ja me voimme nähdä sen kompassin avulla. Kompassi asettuu magneettisten kenttäviivojen suuntaisesti. Kenttäviivoja voi havainnollistaa toisellakin tavalla. Asetetaan lasilevy magneetin päälle. Sitten varovasti ripotellaan lasin päälle pieniä rautahippuja.

Rautahiput asettautuvat magneettisille kenttäviivoille. Tässä on kaksi isoa rautapalaa. Ne eivät vedä puoleensa tai hyljeksi toisiaan. Ne eivät ole magneettisia. Mutta jos rautapala lähestyy magneettia, raudasta itsestään tulee magneetti.

Ja koska sen etelänavasta on tullut ensimmäisen magneetin pohjoisnapa, ne vetävät toisiaan puoleensa. Ja nyt kenttäviivat ovat muuttuneet. Ensimmäinen magneetti ja rautapala yhdistyivät, ja niistä tuli yksi, suurempi magneettinen kappale. Punainen ja valkoinen magneetti, joilla oli aiemmin etelä- ja pohjoisnapa, ovat nyt vain etelänapa. Ja raudasta, joka ei ollut aiemmin magneettinen, on tullut pohjoisnapa.

Poistetaan rauta. Alkuperäinen magneetti jää jäljelle. Yritetään nyt tehdä sama asia alumiinilla. Ei tapahdu mitään. Alumiinista ei tule magneettista.

Se ei vedä puoleensa. Eikä hyljeksi. Joten, erilaisilla materiaaleilla voi olla erilaisia magneettisia ominaisuuksia. Jotkut materiaalit, kuten rauta, voivat muuttua magneettisiksi. Toiset, kuten alumiini, eivät voi.

Mitä tapahtuu, jos leikkaamme magneetin kahtia niin, että etelänapa erotetaan pohjoisnavasta? Sitten meillä on kaksi pienempää magneettia, joilla on molemmilla etelä- ja pohjoisnapa. Maapallon ytimessä on valtavasti rautaa. Ja maapallon ympärillä on magneettisia kenttäviivoja, joilla on yksi magneettinen pohjoisnapa ja yksi magneettinen etelänapa. Maapallo on magneetti.

Valtava sellainen. Ja muistatko, miten kompassit käyttäytyvät? Ne asettuvat magneettisten kenttäviivojen mukaisesti. Ja koska maapallon magneettinavat ovat lähellä sen maantieteellisiä napoja, kompassi osoittaa lähes suoraan pohjoiseen, ja lähes suoraan etelään. Kiitos siis magnetismin, kompassi voi aina näyttää meille, missä pohjoinen ja etelä ovat.