מה ההבדל בין מושך למגנטים דוחים?

מגנטים ריתקו את האנושות זה מכבר בזכות יכולתם המסתורית להפעיל כוחות על עצמים סמוכים ללא כל מגע פיזי. תופעה זו מיוחסת לתכונה הבסיסית של מגנטים המכונהמַגנֶטִיוּתאחד ההיבטים המסקרנים ביותר של מגנטיות הוא הדיכוטומיה בין כוחות משיכה ודוחה המפגינים מגנטים. הבנת ההבדל בין שתי תופעות אלו כרוכה בהתעמקות בעולם המיקרוסקופי של...שדות מגנטייםוהתנהגותם של חלקיקים טעונים.

מְשִׁיכָה:

כאשר שני מגנטים מקרבים זה לזה כאשר קטביהם המנוגדים פונים זה לזה, הם מפגינים תופעת משיכה. תופעה זו מתרחשת עקב יישור התחומים המגנטיים בתוך המגנטים. תחומי משיכה הם אזורים מיקרוסקופיים שבהם מומנטים מגנטיים אטומיים מיושרים באותו כיוון. במגנטים המשיכה, הקטבים המנוגדים (צפון ודרום) פונים זה לזה, וכתוצאה מכך השדות המגנטיים מקיימים אינטראקציה באופן שמושך את המגנטים זה לזה. כוח משיכה זה הוא ביטוי לנטייה של מערכות מגנטיות לחפש מצב של אנרגיה נמוכה יותר, שבו התחומים המגנטיים המסודרים תורמים ליציבות הכוללת של המערכת.

דְחִיָה:

לעומת זאת, תופעת הדחייה מתרחשת כאשר קטבים דומים של מגנטים פונים זה לזה. בתרחיש זה, התחומים המגנטיים המסודרים מסודרים באופן כזה שהם מתנגדים לאינטראקציה בין שני המגנטים. כוח הדחייה נובע מהאופי הטבוע של שדות מגנטיים להתנגד זה לזה כאשר קטבים דומים נמצאים בקרבת מקום. התנהגות זו היא תוצאה של הניסיון להשיג מצב אנרגיה גבוה יותר על ידי מזעור יישור המומנטים המגנטיים, שכן כוח הדחייה מונע מהתחומים המגנטיים להתיישר.

פרספקטיבה מיקרוסקופית:

ברמה המיקרוסקופית, ניתן להסביר את התנהגותם של מגנטים על ידי תנועת חלקיקים טעונים, ובמיוחד אלקטרונים. אלקטרונים, הנושאים מטען שלילי, נמצאים בתנועה מתמדת בתוך אטומים. תנועה זו יוצרת מומנט מגנטי זעיר הקשור לכל אלקטרון. בחומרים המפגינים פרומגנטיות, כמו ברזל, מומנטים מגנטיים אלה נוטים להתיישר באותו כיוון, וכתוצאה מכך נוצרת מגנטיזציה כוללת של החומר.

כאשר מגנטים מושכים זה את זה, המומנטים המגנטיים המסודרים מחזקים זה את זה, ויוצרים אפקט מצטבר שמושך את המגנטים זה לזה. מצד שני, כאשר מגנטים דוחים זה את זה, המומנטים המגנטיים המסודרים מסודרים בצורה שעמידה בפני השפעה חיצונית, מה שמוביל לכוח שדוחף את המגנטים זה מזה.