Kas ir magnētiskie stabi?

Vienkāršs stieņa magnēts, kam atļauts brīvi griezties, vienmēr saskaņosies ar Zemes magnētisko ziemeļu un dienvidu polu. Daži magnēti ir marķēti ar N vienā galā un S otrā galā. Tas ir tāpēc, ka Z gals vienmēr būs vērsts uz ziemeļiem, bet S gals vienmēr būs vērsts uz dienvidiem. Ja divus magnētus novieto blakus, pirmā magnēta N gals piesaistīs otrā magnēta S galu, bet N gali atgrūdīs viens otru.

Zemes magnētisko polu vilkme ir tik spēcīga, ka magnēts vienmēr sakrīt ar poliem neatkarīgi no tā, cik tālu tas atrodas no tiem. Jāpiebilst, ka Zemes magnētiskais ziemeļpols perfekti nesakrīt ar ģeogrāfisko ziemeļpolu. Magnētiskie ziemeļi faktiski atrodas aptuveni 15 grādu attālumā no ģeogrāfiskajiem ziemeļiem.

Tūkstošiem gadu cilvēki ir izmantojuši Zemes magnētiskos polus, lai palīdzētu viņiem orientēties. Kompass būtībā ir brīvi rotējoša adata. Tā kā adata ir magnetizēta, tā vienmēr būs vērsta uz ziemeļiem. Zinot, kurā virzienā ir ziemeļi, pētnieki un ceļotāji var saprast, kurā virzienā viņi dodas. Pirmo reizi kompasu pieminēja senie ķīnieši ap 210. gadu p.m.ē.

Pastāv vairākas dažādas teorijas, lai izskaidrotu, kāpēc magnēti darbojas tā, kā tie darbojas. Vecākā no tām ir Vēbera teorija. Tajā teikts, ka magnētiskās vielas ir izgatavotas no sīkām magnetizētām molekulām. Atstājot vienas, šīs molekulas ir vērstas visos dažādos virzienos. Ja magnēts tiek vilkts pāri materiālam vairākas reizes, virzoties vienā virzienā, molekulas sarindosies kā virkne sīku magnētu no ziemeļu gala līdz dienvidu galam, radot magnētiskos stabus abos metāla galos.

Līdzīga, bet sarežģītāka teorija balstās uz zināšanām, ka elektroniem ir magnētiskais lauks. Elektroni ir mazas vienības, kas riņķo ap atomiem. Katrā atomā ir vismaz viens elektrons. Domēna teorija nosaka, ka, ja atoma elektroni riņķo dažādos virzienos, to magnētiskie lauki iznīcinās viens otru. Tomēr, ja tie riņķo vienā virzienā, atoms tiks magnetizēts. Materiāls, kas pilns ar šiem magnetizētajiem atomiem, ir magnēts.