Magnetism och elektricitet är två av världens mer mystiska fenomen. Elektricitet är rörelsen av submikroskopiska laddade partiklar genom ett material. Detta flöde av laddningar, eller "ström", som rör sig genom ledningarna i ett hus, ger den elektriska energi som behövs av moderna verktyg och apparater. Magnetism är en osynlig kraft som tillåter magneter att flytta andra magneter och vissa metaller på avstånd. Även om till synes mycket olika saker är magnetism och elektricitet faktiskt väldigt nära relaterade.

Elektricitet skapar magnetism

År 1820 noterade den danska fysikern Hans Christian Orsted något ovanligt när man utför experiment med el. Han fann att när en elektrisk ström flyter i en tråd, skulle nålen i en kompass placerad i närheten röra sig. Det enda som kunde göra det var ett magnetfält. Orsted hade upptäckt att en elektrisk ström genererar ett magnetfält.

Magnetism skapar elektricitet
Michael Faraday, vid hörsel av Orsteds upptäckt, trodde att om elektriska strömmar kunde skapa magnetiska fält skulle magnetfält vara kunna generera elektriska strömmar. Under 1831 upptäckte Faraday att en magnet som rör sig nära en tråd skulle kunna leda till att en elektrisk ström flyter i den tråden.

Principen för elektromagnetisk induktion

Det var inte ens nödvändigt att magneten rör sig för att generera effekt. Den viktiga faktorn var att magnetfältet runt tråden skulle förändras. Denna förändring kan orsakas av en rörlig magnet eller genom att hålla magneten kvar och flytta spolen eller genom att öka och minska kraften i en elektromagnet. Denna princip, att ett föränderligt magnetfält kommer att inducera en elektrisk ström i en ledare, kom att bli känd som elektromagnetisk induktionslagen.

Naturlig elektricitet gör naturliga magneter

Orsteds upptäckt visar varför magneter har magnetiska fält som kan flytta andra objekt. All materia består av atomer. Laddade elektroner kretsar en tät atomkärna. Allt som en ström är en rörlig elektrisk laddning. Det betyder att varje atom i naturen är omgiven av en liten elektrisk ström, vilket innebär att alla atomer har ett litet magnetfält, för som Orsted visade genererar elektriska strömmar magnetiska fält. I de flesta material pekar dessa små atommagneter i alla riktningar och eliminerar varandras effekter. Därför är de flesta material inte magnetiska. Men i vissa material stämmer dessa små magneter upp och skapar ett kraftfullt magnetfält. Dessa material är magneter, och är nästan alltid metall av något slag.

Anslutningen

Som Orsted och Faraday visade är magnetism och elektricitet mycket nära inbördes. Varje verkar kunna skapa den andra. Även naturliga magneter är magnetiska på grund av alla de små elektriska strömmen som löper genom dem på rätt sätt. Det skulle inte vara fel att säga att magnetism och elektricitet är två olika aspekter av samma fenomen.