Magneettien historia
Magneettien historia ulottuu jo vuosisatojen taakse ennen ajanlaskumme alkua.
Nykyään magneetit ovat erottamaton osa arkeamme.
Magneetit ovat suosittuja sisustusesineitä,
käytännöllisiä apuvälineitä verstaalla
ja varastossa
sekä välttämättömiä sähköteollisuudessa.
Mutta miten magneettisuuden ja magneettien historia sai alkunsa? Tässä vastaamme yleisimpiin kysymyksiin ja kerromme, miten magneetit ovat kehittyneet vuosisatojen aikana.
Sisällysluettelo
Yhteenveto magneettien historiasta
Magneettien historia on hyvin monimutkainen, joten tässä esittelemme vain tärkeimmät pääkohdat.
600 eaa.: Löytö
Kreikassa luonnonfilosofi Thales Miletoslainen kuvailee kirjoituksissaan ensimmäisenä magneettikivien vetovoimia.Lisätietoja magneettikivien löytämisestä löydätte kohdasta Kuka löysi ensimmäisen magneetin?.
Kosilainen Hippokrates
460–370 eaa.: Magneettien parantava vaikutus
Magneeteille on alusta alkaen annettu parantavia ominaisuuksia. Antiikin ajan lääkärit uskoivat, että magneetit voivat vetää sairauksia pois ihmisen kehosta. He päätyivät tähän ajatukseen, koska magneettikenttä pystyi vetämään rautaisia esineitä puun läpi. Ensimmäinen tunnettu parantaja, joka käytti magneetteja, oli Kosin Hippokrates, joka eli vuosina 460–370 ennen ajanlaskun alkua. Magneettien parantavaa vaikutusta ei kuitenkaan ole tähän päivään mennessä pystytty tieteellisesti todistamaan. Lisätietoa aiheesta löydätte UKK-sivultamme Voinko käyttää magneetteja koruissa?.Siitä huolimatta magneeteilla on ollut merkittävä rooli lääketieteen historiassa.
Nykyaikaisessa lääketieteessä magneetteja käytetään esimerkiksi magneettikuvantamislaitteissa (MRI) ja muissa sovelluksissa.
2. vuosisata eaa.: Ensimmäinen antiikin kiinalainen kompassi
Jo antiikin Kiinassa kiinalaiset hyödynsivät magnetismia. He käyttivät eräänlaista kompassia jadea etsiessään, jotta löytäisivät takaisin kotiin vuoristosta. Antiikin kiinalaisen kompassin neula 2. vuosisadalta ennen ajanlaskun alkua oli tuolloin magneittista valmistettu lusikka, joka osoitti etelään. Tämän vuoksi kompassin nimi oli "Si'nan", mikä tarkoittaa suomeksi "etelän suunnan näyttäjä". Tämä lusikka asetettiin kirjoitusmerkein varustetulle levylle. Tämän varhaisen kompassin avulla Kiinassa ennustettiin tulevaisuutta, suunnattiin rakennuksia ja sitä käytettiin fengshui-opissa. Myöhemmin "etelän näyttäjässä" käytettiin lusikan sijaan myös kalan tai kilpikonnan muotoista esinettä. Tämä kompassin muoto oli kuitenkin liian epätarkka navigointiin.Jos haluatte tietää lisää kompassista, alempana ovat teille kiinnostavia kysymykset Milloin kompassi keksittiin? ja Mikä saa kompassin neulan asettumaan suuntaansa?.
1600: Maan magneettisuus ja sähkön synty
Pitkään oli olemassa kolme hypoteesia siitä, miten magneettisuus syntyy. Jotkut oppineet uskoivat, että tietyt esineet maan pinnalla vetävät magneettikiviä puoleensa, toiset taas uskoivat taivaalliseen alkuperään, ja kolmannet olivat sitä mieltä, että vain magneettikivi itsessään oli magneettinen. Vuonna 1600 lääkäri William Gilbert (1544–1603) esitti hypoteesin, että koko maa on itsessään magneetti. Tämä voitiin myöhemmin todistaa mallikokeilla.Magneettien ja sähkön kehitys
Magneettisuuden ja sähkön historia liittyvät tiiviisti toisiinsa. Sähkövaraus havaittiin, kun Thales Miletoslainen hieroi meripihkaa nahkaan noin 600 eaa., jolloin meripihka alkoi vetää höyheniä puoleensa. Hankaaminen varasi meripihkan sähköisesti. Thales Miletoslainen ei kuitenkaan osannut vielä selittää tätä ilmiötä. William Gilbert selitti tämän ilmiön noin vuonna 1600, lähes 2000 vuotta Thaleksen jälkeen. Hän nimitti tätä ilmiötä "electric". Koska meripihka on kreikaksi "élektron", voidaan tästä nähdä yhteys käsitteen syntyyn.
1730: Ensimmäinen keinotekoinen magneetti – yhdistemagneetit
Vielä 1700-luvulle asti luonnonmagneetit, eli magneettiittikivet, olivat ainoa magneettisuuden lähde. Keinotekoisista magneeteista puhuttiin ensimmäisen kerran vuonna 1730. Servington Savery sai kokeissaan idean sitoa magneettisia teräsneuloja yhteen. Yhteenliittämällä syntyi niin sanottu yhdistemagneetti. Hän havaitsi, että magneettivoima säilyi vielä kuuden kuukauden jälkeenkin. Näin syntyi kestomagneetti. Lisäksi hän huomasi, että kaksi magneettinapaa, kun ne yhdistetään, pystyvät kannattelemaan viisi kertaa enemmän painoa kuin yksinään. Tämä ilmiö esiintyy myös U-magneetti.
1825: Ensimmäinen sähkömagneetti kehitetään
Sähkömagneetit perustuvat François Aragon (1786–1853) tekemään löydökseen. Hän onnistui magneettisoimaan lähettyvillä olevan raudan sähköä johtavien johtojen avulla. Englantilainen William Sturgeon (1783–1850) kehitti ensimmäisen U-magneetin muotoisen sähkömagneetin kiertämällä kuparilangan rautasangan ympärille. Kun kuparilangassa kulki sähkövirta, magneetti pystyi nostamaan raskaista rautaesineistä koostuvia kuormia. Kun virta katkaistiin, esineet putosivat magneetista. Vuoteen 1830 mennessä tällaiset sähköiset U-magneetit pystyivät jo nostamaan jopa 500 kg painavia kuormia.
1864: Maxwellin yhtälöt
Fyysikko James Clerk Maxwell mullisti fysiikan vuonna 1864 löytämällä tavan laskea kaikki sähkömagneettiset vaikutukset. Hänen nykyään tunnetut neljä Maxwellin yhtälöä toimivat sähködynamiikan perusyhtälöinä. Havainnoissaan Maxwell huomasi, etteivät sähköiset ja magneettiset ilmiöt esiinny toisistaan riippumattomina. Lisätietoja aiheesta löydätte kohdasta Maxwellin yhtälöt Magnetismi A–Ö.
1982: Neodyymimagneettien seos keksitään
Neodyymimagneetit, sellaisina kuin ne nykyään tunnetaan, valmistetaan neodyymi-rauta-boori -seoksesta. Tätä seosta kutsutaan lyhyesti nimellä NdFeB. Seoksen koostumus kehitettiin vuonna 1982 toisistaan riippumatta sekä autoteollisuuden General Motors Companyn tutkimusosastolla että japanilaisen kiinteän olomuodon fyysikon Masato Sagawan toimesta.Suurin osa valikoimamme magneeteista
on neodyymi-rauta-boori -magneetteja.
Lisätietoa neodyymimagneettien valmistuksesta löydätte UKK-sivultamme kohdasta Neodyymimagneettien valmistusprosessi.
-
20 kpl 0,21 EUR/kpl*
Kiekkomagneetti Ø 2 mm, korkeus 1 mm, pitää noin 110 g -
1 kpl 5,13 EUR/kpl*
Kiekkomagneetti ruuvattava Ø 27 mm, korkeus 4 mm, pitää noin 8 kg -
10 kpl 1,04 EUR/kpl*
Kiekkomagneetti itsetarttuva Ø 20 mm, korkeus 2 mm, pitää noin 2,3 kg -
1 kpl 3,98 EUR/kpl*
Rengasmagneetti Ø 26,75/16 mm, korkeus 5 mm, pitää noin 11 kg -
20 kpl 0,26 EUR/kpl*
Kuulamagneetti Ø 5 mm, pitää noin 300 g -
5 kpl 1,91 EUR/kpl*
Kuutiomagneetti 10 mm, pitää noin 3,8 kg -
5 kpl 1,02 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 20 x 10 x 2 mm, pitää noin 2,1 kg -
1 kpl 2,01 EUR/kpl*
Kartiomagneetti Ø 15/8 mm, korkeus 6 mm, pitää noin 3,1 kg -
10 kpl 1,36 EUR/kpl*
Ommeltavat magneetit 18 x 2 mm, suorakulmainen -
1 kpl 1,86 EUR/kpl*
Kumitettu kiekkomagneetti Ø 16,8 mm, korkeus 4,4 mm, pitää noin 1,5 kg -
5 kpl 1,80 EUR/kpl*
Kiekkomagneetti ruuvattava Ø 15 mm, korkeus 4 mm, pitää noin 3 kg
Kuinka monta erilaista magneettia on olemassa nykyään?
Nykyään luonnonmagneettien lisäksi on myös keinotekoisesti valmistettuja magneetteja. Näistä erotetaan pääasiassa kestomagneetit ja sähkömagneetit.Kestomagneetit
Kestomagneetteja kutsutaan myös nimellä kestomagneetti.
Kestomagneetit valmistetaan magneettisesta, ferromagneettisesta materiaalista teollisesti.
Tämän tyyppisissä magneeteissa magnetoituma säilyy pysyvästi, myös sen jälkeen kun magneettikenttä, jolla ne on magnetoitu, on poistettu.
Ne eivät myöskään tarvitse sähköä magneettikenttänsä ylläpitämiseen.
Kestomagneetteihin kuuluvat valikoimastamme löytyvät Neodyymimagneetit
ja Ferriittimagneetit.
Lisätietoa tästä magneettityypistä löydätte Magnetismi A–Z -osiosta kohdasta Kestomagneetti/Dauermagnet sekä UKK-sivulta Ferriitti- vs.
neodyymimagneetit.
Sähkömagneetit
Toisin kuin kestomagneetti, sähkömagneetti tarvitsee virtaa magneettikentän muodostamiseen.
Sähkömagneetteja käytetään erityisesti teollisuudessa, koska niitä voidaan kytkeä päälle ja pois tarpeen mukaan, ja virran avulla voidaan säätää magneettikentän voimakkuutta.
Lisätietoja tästä magneettityypistä löydätte Magnetismi A–Z -osiosta kohdasta Sähkömagneetti.
Lisää tietoa kestomagneettien ja sähkömagneettien eroista löydätte myös UKK-sivultamme Sähkömagneetti vs.
kestomagneetti.
Kiehtovia kysymyksiä magneettien ja magnetismin löytämisestä
Maan magneettikenttä
Kuinka luonnolliset magneetit syntyvät?
Suurin tunnettu magneetti on itse Maa. Myös sinisellä planeetallamme on oma magneettikenttä. Tämä Maan magneettikenttä syntyy Maan sisäosissa, tarkemmin sanottuna ulommassa ytimen osassa. Ulkoytimen laava sisältää sulanutta rautaa ja nikkeliä. Maan pyörimisliikkeen ja näiden nestemäisten metallien virtauksen monimutkaisessa vuorovaikutuksessa syntyy sähkövirta, joka puolestaan muodostaa magneettikentän. Kun tämä rautapitoinen laava nousee Maan pinnalle, se sekoittuu hiilidioksidiin ja jäähtyy. Tämän seurauksena muodostuu magnetiittia, joka on raudan oksidi. Magnetiittikivet säilyttävät luonnollisesti syntyneen magneettikentänsä myös jäähtymisen jälkeen. Magneetit syntyvät siis vulkaanisen toiminnan seurauksena.Huomautus: Sen, että Maa on itsessään suuri magneetti, havaitsi lääkäri William Gilbert vasta vuonna 1600.
Kuka löysi ensimmäisen magneetin?
Perimätiedon mukaan luonnonfilosofi Thales Miletoslainen havaitsi magneettikivien vaikutuksen noin vuonna 600 eaa. Hän selitti luonnollisten magneettikivien vetovoiman sillä, että niillä täytyi olla sielu, koska magneetit vaikuttivat jatkuvasti ja aiheuttivat liikettä kuten elävät olennot. Thales Miletoslaisen omia kirjoituksia ei kuitenkaan ole säilynyt. Näistä havainnoista kertovat myöhempien kreikkalaisten filosofien tekstit. Koska Thales Miletoslainen oli ensimmäinen ihminen, joka tietoisesti havaitsi sähkön ja magneettisuuden, katsotaan sähkö- ja magneettifysiikan historian alkavan hänestä.
Mistä sana magneetti on peräisin?
Jos haluaa tietää, mistä nimitykset magneetti ja magnetismi ovat peräisin, eri lähteet tarjoavat kaksi vaihtoehtoista selitystä:- Nimitys juontaa juurensa magneettiitin löytäjään. Tähän teoriaan viitataan Gaius Pliniuksen, roomalaisen luonnontieteilijän, kirjoituksessa. Vuonna 77 jaa. hän kuvailee, että magneittiittikiven kreikkalainen nimitys "lithos magnes" olisi peräisin Magnes-nimiseltä kreikkalaiselta paimenelta. Tämä paimen löysi magneittiitin sattumalta, kun hänen rautakärkinen sauvansa ja kenkien naulat tarttuivat kiipeämisen aikana Idavuorella näihin kivilohkareisiin. Tämä selitys paimen Magneksesta on kuitenkin legenda.
- Nimitys juontaa juurensa magneettiitin löytöpaikkaan. Magneittiittia löydettiin muun muassa Magnisiasta, joka on alue Kreikassa. Toinen mahdollinen löytöpaikka on antiikin Magnesian kaupunki nykyisessä Turkissa. Molempien paikkojen asukkaita kutsuttiin magneeteiksi.
