magnet [po grški pokrajini Magnezija], snov ali priprava z (zunanjim) magnetnim poljem. Trajni magneti so narejeni iz snovi (navadno iz železovih, kobaltovih in nikljevih zlitin, v zadnjem času pa tudi iz mešanic kovin iz skupine redkih zemelj), ki po magnetenju dolgo časa obdržijo magnetni moment (histereza). Pri elektromagnetih je magnetno polje posledica električnega toka v tuljavi, ki obdaja magnetno snov. Superprevodne magnete hladijo do temperature blizu absolutne ničle, pri kateri je žica v tuljavi superprevodna. Po njej brez upora teče velik tok, zato je magnetno polje takšnega elektromagneta silno močno, poraba energije pa majhna. Magnet uporabljajo marsikje v elektrotehniki, mdr. v elektromotorjih, generatorjih in merilnih instrumentih.
Kratek pregled: magnet Magnetno polje nastane zaradi gibajočega se električnega naboja. Trajni magneti so tako posledica kroženja nabitih delcev, predvsem elektronov v snovi. Pri tem je vseeno, ali nabite delce od zunaj poganja električna napetost ali pa sami od sebe po zakonih kvantne mehanike krožijo v notranjosti atoma. Prvi zgled opisuje elektromagnet, ki ima svoje magnetne lastnosti zaradi električnega toka v tuljavah, navadno nameščenih okrog feromagnetne snovi. V drugem zgledu nastane trajni magnet, ki svoje magnetne lastnosti kaže tudi brez dovajanja energije od zunaj. Pole magnetov iz zgodovinskih razlogov, predvsem zaradi navigacije, kjer se je uporaba magnetov začela, označujemo s sever in jug (in ne npr. s + in –). Če si magnetno polje predočimo s puščicami (magnetnimi silnicami), je začetek puščice v prvem polu, njen konec pa v drugem polu. Številni magnetni pojavi (npr. obračanje igle v kompasu) temeljijo na dejstvu, da se istoimenski poli odbijajo, nasprotnoimenski pa privlačijo. Poleg tega trajni magneti privlačijo magnetne snovi (npr. železo ali nikelj), ki vsebujejo miniaturne »predpripravljene« magnete (Weissove domene). Ti magneti se, ko se jim približa trajni magnet, takoj usmerijo, iz nemagnetnega kosa takšne snovi takoj nastane magnet, ki ga trajni magnet povleče proti sebi. Preprosto namagnetenje železa ali njegovih zlitin je takšno, da s paličastim trajnim magnetom drgnemo prek kosa, ki ga želimo namagnetiti. Zaradi gibanja polov trajnega magneta se domene v magneteni snovi usmerijo. Južni poli domen skušajo slediti severnemu polu vzbujevalnega magneta, zato na desni strani nastane južni pol. Ko polje trajnega magneta odstranimo, se domene ne vrnejo v svojo prejšnjo orientacijo, temveč ostanejo pretežno usmerjene tako, kakor so bile takoj po magnetenju. Pri drugem načinu magnetenja železne palice s kladivom udarjamo navpično na magneteno palico. Med udarcem se vezi med domenami zrahljajo in domene se obračajo v smer zemeljskega magnetnega polja, ki v naših zemljepisnih širinah s površine Zemlje izstopa pod kotom pribl. 46°. Postopek lahko izboljšamo tako, da vzamemo dva magneta. Tudi tu nastane na desni strani južni pol. V praksi izdelujejo trajne magnete tako, da magneteno železo vstavijo v tuljavo in skoznjo poženejo električni tok. Pri tem se v tuljavi pojavi magnetno polje, ki v svojo smer obrača domene v snovi. Tako so narejeni najbolj obstojni in močni trajni magneti, ki jih s sintranjem (stiskanjem prahu pod visokim tlakom) poljubno oblikujejo. Na poenostavljenem modelu magnetnega polja Zemlje zemeljski magnetizem lahko upodobimo s paličastim magnetom. Vrtljivo uležajena magnetna igla se v tem polju obrne v smer sever–jug. Severni pol igle kaže (po dogovoru) proti zemljepisnemu severu, kjer je južni pol magnetnega polja Zemlje. Magnetni sever Zemlje leži ob zemljepisnem jugu in nasprotno. Smeri osi Zemlje in osi magneta se ne ujemata, zato magnetni kompasi v visokih zemljepisnih širinah močno odstopajo. Weissove domene so v nemagnetiziranem feromagnetnem materialu slučajno usmerjene v vse smeri, ko pa snov vstavimo v močno zunanje magnetno polje, se usmerijo v smer polja. Ko zunanje polje odstranimo, se domene ne vrnejo v prvotno, popolnoma neurejeno stanje, temveč ostanejo bolj ali manj urejene. Njihov skupni magnetni prispevek je vzrok za magnetno polje trajnega magneta. Močne magnete uporabljajo marsikje v tehniki. Z njimi npr. pri dvigalih na odpadih nadomestijo kavlje ali prijemalke. V ohišje je vgrajen elektromagnet s tuljavo, ki obkroža jedro iz zelo mehkomagnetne snovi. Takšna snov se pri močnem toku hitro in močno namagneti, po izklopu toka pa zelo hitro izgubi svoje magnetne lastnosti. Poleg lažjega dela imajo takšna dvigala še to prednost, da iz raznovrstnih odpadkov hitro na grobo ločijo magnetne (predvsem železo) in nemagnetne snovi. Njihova slaba stran je v tem, da potrebujejo zunanje vire električnega toka; z njim polnijo akumulatorje ali napajajo elektromagnete. Vsak generator in vsak elektromotor temelji na načelu, da magnetno polje deluje na gibajoče se elektrone s silo, ki je pravokotna na gibanje elektronov in magnetnega polja. Če z ustrezno silo premikamo magnet, ki obdaja električni vodnik, steče po vodniku električni tok. Če skozi enako napravo poženemo električni tok, nastopi sila, ki potiska magnet. Prvo izkoriščajo električni generatorji, na drugem pa temeljijo elektromotorji. Lebdenje telesa nad superprevodno podlago je posledica močnih odbojnih sil, s katerimi delujejo superprevodni magneti. Po podlagi tečejo tako veliki tokovi, da se med podlago in telesom inducira dovolj močna odbojna sila, da premaga oz. uravnovesi težo telesa. Na pojavu superprevodnosti, ki v nekaterih snoveh nastopi pri zelo nizkih temperaturah, temeljijo doslej najmočnejši magneti. Zdaj takšne magnete uporabljajo predvsem pri raziskavah zlivanja jeder (jedrske fuzije) in v pospeševalnikih delcev. V raziskave in razvoj superprevodnih snovi, ki bi postale superprevodne pri čim višjih temperaturah, po vsem svetu vlagajo veliko denarja. Sprva so morali za hlajenje superprevodnikov uporabljati tekoči helij, ki je zelo drag, pred nekaj leti pa je raziskovalcem uspelo izdelati snov, ki postane superprevodna tudi pri temperaturi precej cenejšega tekočega dušika. Od superprevodnih snovi pričakujejo znaten prihranek pri prenosu energije in gradnji močnih elektromagnetov. Linearni motor je v zasnovi podoben navadnemu elektromotorju, ki bi ga vzdolžno prerezali in razvili v ravnino. Uporabljajo jih za pogon vlaka na magnetni tirnici. Na vozilu so nameščena navitja, ki sledijo potujočemu magnetnemu polju v aluminijasti tračnici. Za izbiro pravih tuljav, ki v ustreznem trenutku privlačijo vozilo, skrbi zapleten elektronski sistem. Manjši linearni motorji so v rabi npr. za zapiranje in odpiranje večjih vrat. Aluminijasta plošča je v tem primeru vgrajena v vrata, tuljave za ustvarjanje magnetnega polja pa v vratni okvir. Glede na vzbujanje tuljav oz. lego magnetnega polja se vrata zapirajo ali odpirajo. Avtor Richard Knerr
Dostopnost