Svar:
Starkt magnetiska material kallas ferromagnetiska. För varje material finns
en viss temperatur ovanför materialet inte längre är ferromagnetiskt. Det
kallas curiepunkten. För rent järn är det 770^oC. Så vad som händer är att trådens temperatur överstiger curietemperaturen.
/KS/lpe 2001-10-16

Svar:
Fredrik! Trots att vi har massor av frågor/svar om magnetism är detta faktiskt en ny fråga!

Nej, det finns inget motsvarade Coulombs lag för magnetism. Skälet är att ensamma magnetiska monopoler existerar inte - nordpoler förekommer alltid tillsammans med lika starka sydpoler. Se på övre figuren nedan (från länk 1). Där har vi en nordpol (röd) och en sydpol en bit ifrån varandra. Magnetfälten från dessa poler uppför sig på samma sätt som elektriska fält: radiella och avtar med kvadraten på avståndet. Man kan då för varje punkt beräkna fältet från nordpolen (röda pilar) och fältet från sydpolen (blå pilar). Resultanten (summan av de två vektorerna) visas i grönt. Den nedre figuren visar bara de gröna pilarna, som alltså är det resulterande magnetfältet för en dipolmagnet.

Om en dipolmagnet befinner sig i ett homogent magnetfält kommer dipolen att utsättas för ett vridmoment men ingen netto-kraft. Anledningen är att nordpolen och sydpolen påverkas av lika men motriktade krafter. Ett exempel är en kompassnål i det jordmagnetiska fältet.

Vad händer då när två dipolmagneter kommer nära varandra? Magnet_1 genererar ett fält i magnet_2:s område. Men detta fält är i detta fallet inte homogent, så vi får en nettokraft. Man kan beräkna kraften genom att summera krafterna mellan magnet_1:s poler och magnet_2:s poler. För den enklaste konfigurationen då dipolmagneterna är upplinjerade med avståndet x mellan magneterna med längen L

 N-------S N-------SL x L

ges kraften i
MagnetForce_between_two_bar_magnets. Det visar sig att kraften för någotsånär stora avstånd går ungefär som 1/x⁴ och för små avstånd som 1/x^2.2. Om nordpolerna är vända mot varandra får man en repulsion av samma styrka.

/Peter E 2008-03-01

Svar:
Anton! Kul leksak! Jag har inte sett den tidigare!

Apparaten (se videon nedan) består av en ränna, ett par starka magneter och några stålkulor.

Funktionen är lite relaterad till Newtons vagga, se fråga [11464] . Den fysikaliska grunden är, förutom magnetism, lagarna om energins och rörelsemängdens bevarande.

Skillnaden jämfört med Newtons vagga är att den högra kulan (vi refererar nu till bilden nedan) kommer att accelereras mot magnet/stålkule paketet av magneten. Detta innebär att rörelsemängd överföres från den rörliga kulan till det från början stationära paketet kulor/magneter medan kulan rör sig från höger till vänster. I fallet Newtons vagga accelereras den fria kulan av tyngdkraften och ger alltså ingen rörelemängdsöverföring till de stationära kulorna före kollisionen.

Magneten behövs alltså för att sätta fart på den högra kulan. Den behövs även för att hålla ihop paketet av kulorna till vänster. Dessa behövs för att ge en stor massa på den från början stationära biten. Ett ytterligare skäl för att ha mer än en stationär kula är att den vänstraste kulan (som flyger iväg) inte får sitta alltför hårt fast. Om den gjorde det skulle den inte kunna flyga iväg.

Detta är vad som sker:

1 Den högra kulan rör sig långsamt mot magneterna.

2 När kulan närmar sig magneterna accelereras den mer och mer mot magneterna. För att bevara rörelsemängden kommer de stationära kulorna och magneterna att röra sig lite åt höger.

3 Den högra kulan kolliderar med magneten. Stöten fortplantas genom magneterna och de stationära kulorna.

4 Av samma skäl som för Newtons vagga blir det kulan längst till vänster som tar upp den rörelsemängd som den högra kulan hade vid kollisionen.

5 Lägg märke till att "restpaketet" rör sig lite åt höger efter stöten (till skillnad från Newtons vagga). Anledningen är att kraften som accelererade den högra kulan kom från det från början stationära paketet.

"Gauss gun" kan även vara en pistol med ferromagnetisk kula som accelereras med hjälp av varierande magnetfält i ett antal spolar, se Coilgun. Detta är alltså någonting helt annat och mycket farligare än vad som beskrivs ovan.

Anledningen till benämningen "Gauss pistol" är naturligtvis att magnetfält är involverade. Se även länk 1.


/Peter E 2009-02-26

Svar:
Lars-Göran! Nej inte utan viss stöttning eller speciella tricks, se nedan. Om du håller två stavmagneter med t.ex. sydpolerna vända mot varandra, så känner du att de repellerar varandra. Denna repulsion borde kunna användas för att få den ena magneten att sväva. Detta fungerar emellertid dåligt eftersom en lös magnet omedelbart roterar så att olika poler vänds mot varandra och magneterna kör ihop.

Magnetic_levitation säger om stabilitet:

Static stability means that any small displacement away from a stable equilibrium causes a net force to push it back to the equilibrium point.

Earnshaw's theorem proved conclusively that it is not possible to levitate stably using only static, macroscopic, paramagnetic fields. The forces acting on any paramagnetic object in any combination of gravitational, electrostatic, and magnetostatic fields will make the object's position unstable along at least one axis, and can be unstable along all axes. However, several possibilities exist to make levitation viable, for example, the use of electronic stabilization or diamagnetic materials; it can be shown that diamagnetic materials are stable along at least one axis, and can be stable along all axes.

Dynamic stability occurs when the levitation system is able to damp out any vibration-like motion that may occur.

Man kan emellertid åstadkomma stabila system med lite trick. Ett är att använda meissnereffekten (Meissner_effect) genom att hålla upp en magnet med en skål av supraledande material, se nedanstående figur (längst ner i svaret) från Wikipedia Commons. Meissnereffekten innebär att alla magnetfält trängs ut ur en supraledare. Magneten vilar alltså på en "kudde" av fältlinjer. Eftersom alla fältlinjer trängs ut har det ingen betydelse hur den svävande magneten är orienterad, och om supraledaren utformas som en skål så ligger magneten stabilt i en "magnetfältsgrop".

Se även fråga [498], länk 1 och Magnetic_levitation_train (Maglev).

Tillägg 18/11/11

För så kallade högtemperatursuperledare som är typ II supraledare kan man få en mycket spektakulär effekt genom en process som kallas flux-låsning (Flux_pinning). I detta fallet går magnetfältet in i supraledaren men låses fast av defekter i kristallen. Detta gör att den svävande supraledaren låses fast och är i ett stabilt läge nära magneten. Effekten beskrivs i nedanstående video och länk 2:

Flux pinning describes the interaction between a high temperature superconductor (HTSC) and a magnetic field. A member of Cornell's Space Systems Design Studio demonstrates the effect.

/Peter E 2010-01-07

Svar:
I fysik kan man inte besvara varför-frågor: naturen är helt enkelt så! I bästa fall kan man beskriva ett fysikaliskt fenomen på olika sätt eller se likheter med andra fenomen. I allmänhet använder man matematik för detta.

Kvantmekanik (se fråga [14754]) beskriver atomära och subatomära system. Kvantmekanikens förutsägelser vad gäller observerbara storheter utomordentligt exakta, men en djupare tolkning av teorin saknas fortfarande. Einstein kritiserade kvantmekaniken (trots att han var en av upphovsmännen) framför allt för att den är ofullständig. Speciellt att den endast kan förutsäga statistiska storheter: om en atom kan sönderfalla på två sätt kan man bara förutsäga sannolikheten till varje tillstånd - inte vilken väg en individuell atom skall sönderfalla.

Här är den välkände fysikern Richard Feynman när han försöker (och misslyckas) förklara magnetism:



Lika magnetiska poler stöter bort varandra och olika poler attraherar varandra. Ett sätt att uttrycka detta är att magneterna strävar efter minimal energi. Detta är likt (men lite annorlunda) att en boll du håller i handen har en potentiell energi som kan omvandlas till rörelseenergi om du släpper den. Men, som sagt, det är ingen förklaring, bara en alternativ beskrivning av vad som sker.

Se vidare fråga [14849], [15625] och [13877].
/Peter E 2015-01-12

Svar:
I länk 1 beskrivs tre sätt att göra en stålstav magnetisk: gnida staven med en permanentmagnget, med spole och batteri och med mekanisk påverkan i det jordmagnetiska fältet. Alla dessa metoder ger ganska svaga magneter.

Det lättaste är nog den första metoden. Man behöver bara en permanentmagnet (så stark som möjligt).

1 Testa att din stålstav påverkas av magneten. Om den inte gör det går den inte att magnetisera.

2 Håll den ena polen (t.ex. S) hos permanentmagneten mitt på stålstaven och dra den utåt kortändan (se nedanstående bild från WikiHow, länk 1).

3 Vänd stålstaven och upprepa processen med den andra polen (N).

Repetera punkt 2 och 3 ett antal gånger.

Denna procedur bör fungera om man vill magnetisera t.ex. en skruvmejsel så att skruvarna fastnar på den. Magnetiseringen förstörs av stötar, så man kan behöva upprepa processen då och då.

För att tillverka starka permanentmagneter krävs lite mer. Den ferromagnetiska metallen upphettas till över curietemperaturen (vid vilken metallens ferromagnetiska egenskaper försvinner, se Curietemperaturen). Metallbiten utsätts för ett magnetfält (så starkt som möjligt). Temperaturen sänks till under curietemperaturen varvid de upplinjerade magnetiska domänerna fryses.

Se även MagnetMagnetizing_ferromagnets.

/Peter E 2015-05-28

Svar:
Intressant fråga Axel!

Nej, det går inte. Visserligen kan man omge en magnet med t.ex. mymetall (se Mymetall). Mymetallen tvingar magnetfältet att gå genom mymetallen. Detta eliminerar magnetfältet på andra sidan av mymetallen. Ej magnetiserade material (t.ex. gem) påverkas då inte av den skärmade magneten.

Problemet är att mymetallen magnetiseras så man får en attraktiv kraft mellan magneten och mymetallen. Detta betyder att man får en attraktiv kraft även om magnetfälten från de två magneterna inte växelverkar direkt. Skillnaden med mymetall är att kraften alltid är attraktiv, alltså även då nordpolerna är vända mot varandra. I det senare fället får man repulsion utan mymetall. Se vidare länk 1.

Se även länk 2 från http://www.exploratorium.edu/snacks/magshield/

och

http://www.physlink.com/Education/AskExperts/ae512.cfm
/Peter E 2015-06-05

Svar:
Det går inte att avmagnetisera genom att föra motsatta poler mot varandra. Det finns flera sätt att avmagnetisera ett ferromagnetiskt föremål, t.ex. att upphetta föremålet till över curietemperaturen, se Curietemperaturen. En annan metod att avmagnetisera är att föra in föremålet i en spole som har ett växlande magnetfält genom att man föder spolen med växelström. Om man sedan sakta minskar spänningen kommer föremålets magnetisering minska ner till noll, se figuren nedan från länk 1.

Se även fråga [19827], [12615], [6320] och avmagnetisering.

/Peter E 2016-10-13