Alzi la mano chi non ha mai giocato con le calamite!
Nessuno, vero?… Le calamite sono infatti uno dei giochi più sorprendenti che esistano, pur nella loro semplicità, a cui ci appassioniamo tutti, piccoli e grandi. Ma le calamite, altro non sono che dei magneti. E allora, scopriamo insieme cosa sono, come funzionano e che utilizzi hanno gli affascinanti magneti!
Un magnete è, nell’esperienza quotidiana di tutti noi, un oggetto di metallo o una roccia che riesce ad attrarre, o a respingere, alcuni tipi di metalli. La forza magnetica è una delle forze di base della natura, come la forza elettrica e la forza gravitazionale, ed è una forza “a distanza” (non c’è bisogno che il magnete tocchi l’oggetto di metallo per attrarlo o respingerlo).
Come sono fatti i magneti?
Come forse sapete, negli atomi gli elettroni ruotano intorno al nucleo. Questo movimento genera piccole forze magnetiche. Alcune volte, gli elettroni di un oggetto ruotano tutti nella stessa direzione. In questo caso tutte le piccole forze magnetiche si sommano e si ottiene un magnete “grande”. Ad esempio, è possibile magnetizzare un oggetto metallico sfregandolo con un altro pezzo di metallo, che deve essere sfregato per un po’ di tempo sempre nella stessa direzione. Questo farà in modo che gli elettroni inizino a ruotare tutti nella stessa direzione, rendendo dunque forte il magnete.
Ferro, alluminio, nichel e cobalto sono dei buoni metalli magnetici, e possono anche diventare magneti permanenti. Invece molti altri materiali, ad esempio il legno, ma anche l’aria e l’acqua, hanno proprietà magnetiche debolissime.
Sapevate che anche l’elettricità può creare dei magneti? Perché? Come abbiamo spiegato in un altro articolo (https://metropolitanmagazine.it/scienza-divertente-lelettricita-statica/), l’elettricità è un flusso di elettroni. Quando gli elettroni si muovono in un filo elettrico si ha lo stesso effetto degli elettroni che girano intorno al nucleo degli atomi. Questa è la base di quel fenomeno conosciuto come elettromagnetismo (che approfondiremo un’altra volta).
Come abbiamo detto, i magneti possono attrarre o respingere altri oggetti metallici. Questo accade perché ciascun magnete ha due poli opposti: polo nord e polo sud. Poli opposti si attraggono, mentre poli uguali si respingono. Le forze magnetiche tra i due poli generano un campo magnetico: in altre parole, delimitano l’area nella quale il magnete agisce. Tutti i magneti sono circondati perciò da un campo magnetico.
Quali usi hanno i magneti?
Uno degli usi più antichi dei magneti, che continua ancora oggi è certamente la bussola. Attraverso un magnete a forma di ago libero di ruotare, la bussola indica il polo nord terrestre (motivo per il quale le due estremità dei magneti sono chiamate polo nord e polo sud). La Terra è infatti un gigantesco magnete.
Un altro utilizzo molto diffuso dei magneti è all’interno dei distributori automatici. Qui le monetine che inseriamo vengono smistate proprio attraverso dei magneti. Molto comune è anche l’utilizzo di piccole calamite per appendere al frigorifero la lista della spesa o i souvenir dei nostri viaggi. Le stesse porte dei frigoriferi moderni si tengono chiuse grazie a dei magneti.
Ancora, i treni a lievitazione magnetica sembrano una cosa futuristica, ma sono molto diffusi ad esempio in Giappone. Infine i magneti sono componenti centrali dei motori elettrici.
Se siete appassionati di magneti e calamite e avete letto tutto d’un fiato questo pezzo, non potete assolutamente perdervi il laboratorio di Scienza Divertente da Rec23 a Testaccio sabato prossimo 19 gennaio! http://www.rec23.com/brunch-roma-bambini-rec-23/
