Apa yang menyebabkan magnet dapat menarik benda-benda tertentu?

Misteri Daya Tarikan Magnet: Mengapa Sesetengah Benda Tertarik?

Magnet, sekeping logam kecil yang mampu menarik objek logam tertentu, seringkali dianggap ajaib. Keupayaannya untuk menempel pada peti sejuk atau mengumpul serpihan besi kecil seolah-olah sesuatu yang luar biasa. Namun, di sebalik keajaiban ini terselit satu prinsip sains yang menarik: interaksi antara medan magnet dan sifat-sifat magnetik bahan.

Berbeza dengan tanggapan ramai, magnet tidak menarik semua benda logam. Ia hanya tertarik kepada bahan-bahan yang mempunyai sifat ferromagnetik, seperti besi, nikel, dan kobalt. Mengapa begitu? Jawapannya terletak pada struktur atom bahan tersebut.

Atom-atom dalam bahan ferromagnetik mempunyai elektron yang berputar mengelilingi nukleus. Pergerakan elektron ini menghasilkan arus elektrik yang kecil, dan arus elektrik pula menghasilkan medan magnet. Secara normal, putaran elektron dalam atom adalah rawak, menyebabkan medan magnet individu mereka saling membatalkan. Namun, dalam bahan ferromagnetik, banyak atom-atomnya menyelaraskan putaran elektron mereka, menghasilkan medan magnet yang kuat dan berterusan pada skala makro. Ini membentuk domain magnetik.

Bayangkan setiap domain magnetik sebagai magnet kecil yang teramat halus. Dalam bahan yang bukan magnet, domain-domain ini tersusun secara rawak. Tetapi dalam magnet, domain-domain ini selari antara satu sama lain, menghasilkan medan magnet yang kuat dan seragam yang mampu menarik objek ferromagnetik lain. Inilah yang menyebabkan magnet mampu menarik paku, kikir besi, dan sebagainya.

Proses tarikan ini melibatkan interaksi antara kutub magnet. Setiap magnet mempunyai dua kutub, iaitu kutub utara (N) dan kutub selatan (S). Prinsip asasnya ialah:

• Kutub yang berbeza menarik antara satu sama lain: Kutub utara magnet akan menarik kutub selatan magnet lain atau objek ferromagnetik.
• Kutub yang sama menolak antara satu sama lain: Kutub utara akan menolak kutub utara, dan kutub selatan akan menolak kutub selatan.

Pergerakan dan penyelarasan domain magnetik dalam objek ferromagnetik yang didekati oleh magnet merupakan kunci kepada daya tarikan ini. Medan magnet magnet yang kuat akan mempengaruhi penyelarasan domain-domain dalam objek tersebut, menyebabkannya terpengaruh dan tertarik ke arah magnet. Kekuatan tarikan bergantung kepada kekuatan medan magnet, jarak antara magnet dan objek, serta saiz dan sifat bahan objek itu sendiri.

Jadi, keajaiban magnet bukanlah sihir, tetapi manifestasi interaksi menarik antara medan magnet dan sifat magnetik bahan-bahan tertentu. Pemahaman tentang struktur atom dan penyelarasan domain magnetik membuka jalan kepada penerokaan lebih mendalam mengenai sifat-sifat magnet dan aplikasinya dalam pelbagai bidang teknologi moden.