Question

Как магнитное поле создаётся магнитом? Откуда там происходит движение электрон?

Answer 1

Схематическое изображение силовых линий магнитного поля вокруг постоянного магнита. Силовые линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный полюс.

Answer 2

Магнитное поле создается магнитом благодаря движению электронов в его атомах. Чтобы лучше понять этот процесс, давайте рассмотрим базовую модель атома и движение электронов.

Атом состоит из ядра, которое содержит протоны и нейтроны, окруженного облаком электронов. Протоны имеют положительный заряд, электроны - отрицательный, а нейтроны - нейтральные заряды. Электроны находятся в различных энергетических уровнях или орбиталях вокруг ядра.

Когда магнит создается, например, из железа, происходит процесс намагничивания. В результате этого процесса магнитные домены внутри материала выстраиваются в определенном порядке. Магнитные домены - это микроскопические области, в которых атомные магнитные моменты (связанные с движением электронов) выстроены в одном направлении, что создает общее магнитное поле.

Теперь давайте рассмотрим, как движение электронов внутри атомов способствует созданию магнитного поля. Основной ключ к этому процессу - это внутренний магнитный момент электрона, который образуется за счет его орбитального и спинового движения.

1. Орбитальное движение: Электрон, находясь на своей орбите вокруг ядра, образует ток, так как движется с зарядом. Ток электрона создает вокруг него магнитное поле.

2. Спиновое движение: Электроны также обладают внутренним магнитным моментом из-за своего спина, который можно представить как вращение электрона вокруг своей оси. Это также создает магнитное поле.

Сумма магнитных моментов всех электронов в атоме определяет общий магнитный момент материала. Когда магнитное поле выстраивается в определенной ориентации благодаря магнитным доменам, материал становится магнитом.

В итоге, магнитное поле, создаваемое магнитом, исходит от движущихся электронов, которые образуют магнитные моменты внутри материала.