Magyar Katolikus Lexikon > M > mágnes


mágnes: olyan test, amely maga körül mágneses teret keltve vonzó vagy taszító hatást gyakorol más mágnesekre és elektromos áramtól átfolyt vezetékekre, illetve vonzóhatást fejt ki egyes - főleg vasanyagú - tárgyakra. Ókori felfedezése (a görögöknél Thalesz, Kr. e. 600.; a Távol-Keleten a kínaiak) is ehhez a jelenséghez kapcsolódott. Megfigyelték, hogy egyes vasércek magukhoz rántanak kisebb vasdarabokat. Híres volt erről az ókori Magnészia gör. város környékén található mágnesvaskő (magnetit, Fe3O4), innen a jelenség mágnesség elnevezése. - A ~eknek, különösen az átmérőjükhez képest hosszú ~rudaknak a végei körül legerősebb a tér. Egy idealizált ~t úgy képzelhetünk el, mint egy nagyon vékony rudat, amelyiknek egyik végén foglal helyet egy „északi”, a másikon egy „déli” pólus. A két pólus egymástól nem szakítható el: a ~ ún. dipólus („kétpólus”). A pólusok közül az azonosneműek taszítják, az ellentettek vonzzák egymást. A ~ körül kialakuló ~es erőtér „forrása” az É-i, „elnyelője” a D-i pólus. Ebből következik, hogy a két pólus azonos „erősségű” és ellentétes előjelű. A ~ környezetében a tér irányát és erősségét ~es erővonalakkal szemléltetjük. Ott helyezkednek el sűrűbben, ahol erősebb a tér. Egy ~sel érintkezésbe kerülő v. ~es térbe helyezett másik vasdarab maga is mesterséges ~sé válik, „felmágneseződik”, átmenetileg v. akár maradandóan. A rendszerint acél anyagú permanens ~ek megtartják a ~es állapotot, míg a lágyvasból valók nagyrészt csak addig, amíg a mágnesezés tart. Eredetileg csak a permanens ~t tartották ~nek. - Nemcsak a ~es anyag, hanem az elektromos áram is kelt ~es teret maga körül. Ezért viselkedik ~ként, elektromágnesként az árammal átjárt tekercs. Elektro~ekkel igen erős ~es terek hozhatók létre. Térerejük függ a gerjesztő áramtól, a tekercs méreteitől és alakjától, de a belsejében elhelyezkedő anyag ~es tulajdonságaitól is. A tekercs a belsejébe helyezett vasmagot felmágnesezi, a vasmag ~es telítésének határáig. A legerősebb tereket nagy (lökésszerű) árammal táplált elektro~ekkel hozzák létre. Ezek teljesítőképességének az áram által keltett melegedés szab határt. Egyes különleges, ún. szupravezető anyagok nagyon alacsony hőmérsékleten elveszítik ellenállásukat és ezért nagy gerjesztő áramokat tudnak hőfejlődés nélkül továbbítani. Szupravezető ~tekercsekkel nemcsak laboratóriumi kísérletekben, hanem egyes ipari berendezésekben is állítanak elő erős mágnestereket (pl. „mágnespárnán” lebegő vonatok, ércválogatás, atommagfizikai gyorsítók stb.). - ~es testek mágnesezettsége csökkenthető a saját terükkel ellentett irányú külső térrel, pl. egy árammal átfolyt tekercsbe helyezve. A permanens ~ek esetében a ~es állapot egyetlen lépésben nem szüntethető meg teljesen, mert kismérvű, ún. remanens mágnesség visszamarad, aminek nagysága függ az anyag minőségétől. Csak egyre csökkenő erősségű, ismételt fel-le mágnesezéssel állítható vissza a mágnesség nélküli állapot. - Az ókori kínaiak jöttek rá, hogy egy szabadon mozgó ~rúd észak-déli irányba igyekszik beállni. A ~eknek ezt a tulajdonságát az újkor elejétől az európai hajósok használták ki, irány meghatározásra. A jelenség magyarázata, hogy a Föld nagyméretű ~ként viselkedik, melynek pólusai az É-i, ill. D-i sarok közelében helyezkednek el. Az iránytű a Föld ~es tere irányába áll be; É felé mutató végét ezért nevezzük É-i (pozitív), a másikat D-i (negatív) pólusnak. - A modern technikában a ~eket, elsősorban az elektro~eket sokféle célra alkalmazzák. Permanens ~ek vannak az iránytűben, hangszórókban, kisebb villanymotorokban, dinamókban. Mágnesezhető anyag borítja a hangrögzítő magnetofonszalagokat, a számítógépekben használt ~lemezeket. Elektro~ek szerepelnek villamos motorokban és generátorokban, ipari emelőkben, jelfogókban stb. - A mágnesség jelensége atomi szintű folyamatokon alapul. Már Faraday felfedezte, hogy ~es térben minden anyag mutat ~es tulajdonságokat. Ampère 1822: feltételezte, hogy a ~séget elemi köráramok hordozzák. Hipotézise a 20. sz. atomelméletei alapján vált érthetővé: az elemi köráramokat az atomokban és molekulákban mozgó elektronok szolgáltatják. De az elektronnak van saját ~es momentuma is. Többnyire ez a felelős az anyagok ~es tulajdonságaiért. - Az ún. diamágneses anyagok atomjaiban a tér nélküli esetben jelenlévő ellentett elektronáramok kiegyenlítik egymás hatását, így kifelé nincs mágnességük. Külső ~es tér a köráramokat módosítva ellentett irányú, negatív mágnesezettséget indukál az atomokban, és a saját terét csökkentő teret hoz létre. Ez a hatás minden anyagfajtában jelen van, de egyes anyagokban elfedik azt erősebb jelenségek. - A paramágneses anyagokban az egyes atomok v. molekulák ún. ~es momentummal rendelkeznek (mintegy kis ~rudak), de statisztikusan különféle irányt felvéve lerontják szomszédaik ~es terét, ezért külső tér nélkül nem észlelünk mágnesezettséget a teljes anyagdarabban. Külső tér rendező hatása alatt a rendszertelenül elhelyezkedő atomi mágnesezettségek a tér irányába rendeződve egyirányúvá válnak. Az előző két hatás egyaránt felléphet szilárd, folyékony v. gáz halmazállapotban. - Ferromágneses anyagok egyes atomjai önmagukban nagy ~es momentummal rendelkeznek. A szomszédos atomok ~es momentumai egymásra hatásuk következtében kisebb tartományonként (doménenként) maguktól egyirányúvá rendeződnek, de a tartományok mágnesezettségei eltérő irányultságuk miatt kifelé lerontják egymás hatását. A rendezett tartományok kialakulása nem az egyes atomok, hanem a kristály-szerkezet tulajdonsága, és csak szilárd halmazállapotban jöhet létre. Külső ~es tér az egyes tartományok már rendezett mágnesezettségeit fordítja egy irányba. A folyamat a tér növelésével addig tarthat, amíg az összes tartomány mágnesezettsége teljesen egyirányú lesz: ez a mágneses telítés. A külső tér megszűnte után az egyszer már rendezetté vált tartományok visszafordulását a kristályszerkezet akadályozza, ezért válhatnak permanens ~sé a ferromágneses anyagok. - A legismertebb ~ek a ferromágneses anyagok közül kerülnek ki, mint a vas és acél, a nikkel, a kobalt, és egyes ötvözetek. - Az elektromágnesség alapvető törvényszerűségeit J. C. →Maxwell foglalta egyenletekbe. - Physiologus szerint a ~kő fölemeli és magánál tartja a vasat: így vonzza magához Isten az embert. N.D.

Budó II. - Sachs 1980:286. - Physiologus 1986:69. (38.)