Magnetism Historik

2
Magnetism
Ingvar Albinsson
Institutionen för Fysik
3
Historik
•
Kina 2600 f. Kr?
- Magnetit (järnoxid, Fe3O4)
- kompassen
•
”magnetism”
- antika grekiska staden
Magnesia (Manisa) vid Sipylos
•
Milstenar
- Thales från Miletos, ca 600 f. Kr:
magnetens själ (även bärnstenens själ)
”Den gråtande klippan”
- Platon, ca 400 f. Kr: ”magnetisk influens”
- Sjöfarande araber, 1100-talet: magnetiska nålar,
navigering
Exp 1: kompass + magnetit
Institutionen för Fysik
1
4
Guiot de Provins
fransk poet från Provins, Champagne. (3:e korståget?)
An art that cannot deceive
by virtue of the magnet,
an ugly brown stone to which
iron voluntarily attaches itself
touching the needle with it, they
fix the needle in a straw,
and float it on water whereupon
it turns infallibly to the North
Star without a doubt….
En skicklighet som aldrig sviker
i kraft av magneten,
en anskrämlig brun sten
på vilken järnbitar godvilligt fastnar,
man stryker den mot en nål
som fästs i ett strå,
och låter denna flyta på vatten
varpå den osvikligt vrider sig mot
Polstjärnan utan minsta tvekan…
Utdrag ur ”La Bible”, skrivet ca 1203-1208
Exp 2: nålkompass à la Provins
Institutionen för Fysik
5
William Gilbert (1544-1603)
• läkare, fysiker (livsmedikus
hos Elisabet I)
• studerade magnetiska och
elektriska fenomen
• Hans främsta verk:
”Om magneter, magnetiska
kroppar och den stora magneten jorden”
• Æ Jordens magnetism vred kompassen mot norr (inte
Polstjärnan!)
Institutionen för Fysik
2
6
”De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno
Magnete Tellure”, William Gilbert år 1600
Institutionen för Fysik
Permanentmagneter
•
Föremål som varaktigt uppvisar magnetiska egenskaper,
t.ex. stavmagnet, hästskomagnet
•
Magnetens ändar kallas poler
- fritt upphängd stavmagnet = kompassnål
- änden som pekar mot norr = nordpol
- änden -”mot söder = sydpol
•
Lika poler repellerar,
olika poler attraherar varandra
•
Magneter uppträder alltid ”parvis” (nord + sydpol)
– det finns inga monopoler!
•
Magnetisk influens: en permamentmagnet kan attrahera ett
omagnetiskt material genom influens (Platon!)
7
Exp 3: två stavmagneter - kraftverkan + delad magnet
Exp 4: Influens, gem + magnet
Institutionen för Fysik
3
Jordens magnetfält
•
Magnetfält – modell för att
beskriva magnetiska
krafter!
•
Hur är magnetfältet riktat
kring jorden?
•
Jordens magnetfält
skyddar mot
strålning
8
Exp 5: 3D-kompass
Institutionen för Fysik
Ytterligare milstenar
9
• Hans Christian Ørsted (1777-1851):
upptäcker 21/4 1820 sambandet mellan
elektricitet ↔ magnetism
Exp 6: Strömförande ledare
Æ Magnetfält (Elektromagnet)
• Michael Faraday (1791-1867):
upptäcker induktionen, dvs
Elektrisk ström uppstår i ledare
när den rör sig i ett magnetfält
(även virvelströmmar!)
Institutionen för Fysik
Exp 7a: - Magnet i spole + Voltmeter
7b - Neodymmagnet i Cu/Al-rör
4