Magnetisme = elektricitet
Alt har magnetfelter – men ikke alting er magnetisk. Felterne bliver skabt af atomernes elektrisk ladede elektroner, når de drejer rundt om sig selv, men i nogle materialer ophæver felterne hinanden, så stoffet ikke er magnetisk. Hvis et materiale er magnetisk, kan det forvandles til en magnet ved hjælp af elektricitet eller et stærkt magnetfelt.
I materialer som fx plastik sidder alle elektronerne sammen i par. De små partikler har hver sit magnetfelt, men de udligner hinanden, så atomerne er umagnetiske.
I jern sidder fire elektroner alene uden en makker til at påvirke deres magnetfelt. Elektronerne fungerer som små stangmagneter, der gør jernet magnetisk, så det reagerer, hvis en magnet kommer tæt på.
I en almindelig jernstang ligger atomernes magnetfelter hulter til bulter og peger i alle retninger. Men hvis en kraftig magnet påvirker atomerne, hiver den alle de små magnetfelter i samme retning. Manøvren former en samlet nord- og sydpol, og jernstangen bliver til en magnet, så længe den er påvirket af det kraftige magnetfelt.
En jernstang kan også blive til en elektromagnet ved at vikle en spole af metaltråd rundt om den og sende jævnstrøm igennem. Strømmen skaber et magnetfelt, som ensretter alle atomernes små magnetfelter og danner to magnetiske poler.
Nordpolen på en magnet vil tiltrække sydpolen på en anden. Omvendt vil magneternes to ens poler frastøde hinanden.
Tre magnetiske facts
"Året 1820 var det lykkeligste år i mit videnskabelige liv. Det var det år, jeg opdagede elektricitetens magnetiske virkning."
Fysikeren H.C. Ørsted
Jordens geografiske nordpol er samtidig den magnetiske sydpol. De to poler er ikke præcis samme sted, da de magnetiske poler flytter sig over tid.
Dyr som fugle, skildpadder, snegle, flagermus, hajer og firben er udstyret med en fintfølende magnetisk sans, der fungerer som en slags kompas, så dyrene kan navigere efter Jordens magnetfelt.
De fleste metaller er magnetiske, men ikke alle. Kobber, aluminium og bly er umagnetiske, og det samme gælder ædelmetallerne sølv og platin.
Jordens magnetfelt beskytter dig
Linjerne i klodens magnetfelt fungerer som et skjold, der skærmer mennesker, dyr og planter mod skadelig partikelstråling fra Solen og rummet. Uden beskyttelsen ville strålingen nedbryde ozonlaget i den øvre atmosfære, og bl.a. farlig uv-stråling fra Solen ramme Jorden og forårsage mutationer og sygdom.
Den vigtigste kraft i opretholdelsen af Jordens magnetfelt er klodens rotation. Når Jorden drejer, holder den gang i en endeløs geodynamo i planetens indre.
Geodynamoen drives af flydende jern i Jordens ydre kerne. Rotationen holder jernet i bevægelse, og når magnet-feltet hiver i det magnetiske og elektrisk ledende stof, opstår nye elektriske strømme i jernet, som igen skaber nye magnetfelter.
Jordens magnetfelt danner et skjold rundt om Jorden med feltlinjer, der går fra Sydpolen til Nord-polen. Skjoldet afbøjer partikler fra solvinden, så størstedelen af strålingen ikke rammer Jorden.
Solvinden består primært af protoner og elektroner, der er så energirige, at de kan fremkalde kræft. Solvinden presser på Jordens magnetfelt, så det trykkes kraftigt ned mod Jorden i den side, som vender mod Solen.