Contenuto
- Nozioni di base sul magnetismo
- Magneti permanenti
- Magneti temporanei
- Fondamenti di teoria atomica dei magneti
I magneti sono energizzati atomicamente. La differenza tra un magnete permanente e uno temporaneo sta nelle loro strutture atomiche. I magneti permanenti hanno i loro atomi allineati in ogni momento, mentre i magneti temporanei hanno i loro atomi allineati solo mentre sono sotto l'influenza di un forte campo magnetico esterno. Il surriscaldamento di un magnete permanente riorganizzerà la sua struttura atomica e la trasformerà in un magnete temporaneo.
Nozioni di base sul magnetismo
I materiali con proprietà magnetiche hanno campi magnetici. Un normale chiodo in acciaio non ha un campo magnetico abbastanza forte da attirare una graffetta. Tuttavia, la magnetizzazione può aumentare la forza del campo magnetico del chiodo. Posiziona semplicemente un forte magnete permanente vicino all'unghia e questo farà sì che l'unghia abbia un campo magnetico più forte, agendo come un magnete temporaneo. Il chiodo viene definito magnete temporaneo perché, non appena il magnete permanente viene rimosso, il chiodo perderà il forte campo magnetico che ha attratto la graffetta.
Magneti permanenti
I magneti permanenti si differenziano dai magneti temporanei per la capacità di rimanere magnetizzati senza l'influenza di un campo magnetico esterno. Normalmente, i magneti permanenti sono fatti di materiali magnetici "rigidi", la parola si riferisce alla capacità del materiale di magnetizzarsi e rimanere tale. L'acciaio è un esempio di materiale magnetico rigido.
Molti magneti permanenti vengono creati esponendo il materiale magnetico a campi esterni molto forti. Una volta rimosso il campo esterno, il materiale verrà convertito in un magnete permanente.
Magneti temporanei
A differenza di quelli permanenti, i magneti temporanei non possono rimanere magnetizzati da soli. I materiali magnetici morbidi, come ferro e nichel, non attirano le graffette dopo che un forte campo magnetico esterno è stato rimosso.
Un esempio di un magnete industriale temporaneo è l'elettromagnete utilizzato per rimuovere i rottami metallici da un rottame di ferro. Una corrente elettrica, che scorre attraverso una bobina che circonda una piastra di ferro, induce un campo magnetico. Quando la corrente scorre, il piatto raccoglie lo sfrido. Quando la catena si ferma, la piastra rilascia lo sfrido.
Fondamenti di teoria atomica dei magneti
I materiali magnetici hanno elettroni che ruotano attorno al nucleo dell'atomo, creando individualmente un piccolo campo magnetico. Questo essenzialmente rende ogni atomo un magnete più piccolo all'interno di un magnete più grande. Questi minuscoli magneti sono chiamati dipoli perché hanno un polo nord e un polo sud magnetici. I singoli dipoli tendono a unirsi agli altri, formando dipoli più grandi che sono chiamati domini. Questi domini hanno campi magnetici più forti dei singoli dipoli.
I materiali magnetici che non sono magnetizzati hanno i loro domini atomici disposti in direzioni opposte. Tuttavia, quando il materiale è magnetizzato, i domini si allineano con un orientamento comune e agiscono come un grande dominio, con un campo magnetico ancora più grande di un singolo dominio. Questo è ciò che dà forza a un magnete.
La differenza tra un magnete permanente e uno temporaneo è che una volta interrotta la magnetizzazione, i domini del magnete permanente rimarranno allineati e avranno un forte campo magnetico, mentre i domini del magnete temporaneo si riorganizzeranno in modo non allineato e avranno un campo magnetico debole.
Un modo per rovinare un magnete permanente è surriscaldarlo. Il calore eccessivo fa vibrare violentemente gli atomi del magnete, disturbando l'allineamento dei domini atomici e dei loro dipoli. Dopo che si sono raffreddati, i domini non si riallineano come prima e, strutturalmente, diventeranno magneti temporanei.