Περιεχόμενο
Οι μαγνήτες είναι ατομικές. Η διαφορά μεταξύ ενός μόνιμου μαγνήτη και ενός προσωρινού μαγνήτη βρίσκεται στις ατομικές δομές του. Οι μόνιμοι μαγνήτες έχουν τα άτομα τους ευθυγραμμισμένα όλη την ώρα. Οι προσωρινοί μαγνήτες έχουν τα άτομα τους ευθυγραμμισμένα μόνο όταν βρίσκονται υπό την επίδραση ενός ισχυρού εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Η υπερθέρμανση ενός μόνιμου μαγνήτη θα αναδιατάξει την ατομική δομή του και θα τον μετατρέψει σε προσωρινό μαγνήτη.
Βασικά στοιχεία μαγνητών
Τα υλικά με μαγνητικές ιδιότητες διαθέτουν μαγνητικά πεδία. Ένα τυπικό χαλύβδινο καρφί δεν έχει αρκετά ισχυρό μαγνητικό πεδίο για να προσελκύσει ένα μεταλλικό συνδετήρα. Αλλά μαγνήτιση μπορεί να αυξήσει τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου χάλυβα καρφιά. Η απλή τοποθέτηση ενός ισχυρού μόνιμου μαγνήτη δίπλα σε ένα χαλύβδινο καρφί θα προκαλέσει το νύχι να έχει ένα ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο και να δρα σαν ένας προσωρινός μαγνήτης. Το νύχι αναφέρεται ως προσωρινός μαγνήτης επειδή, μόλις αφαιρεθεί ο μόνιμος μαγνήτης, το νύχι χάνει τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου που προσέλκυσε το συνδετήρα.
Μόνιμοι μαγνήτες
Οι μόνιμοι μαγνήτες διαφέρουν από τους προσωρινούς μαγνήτες από την ικανότητά τους να παραμένουν μαγνητισμένοι χωρίς την επίδραση ενός κοντινού εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Τυπικά, οι μόνιμοι μαγνήτες κατασκευάζονται από "σκληρά" μαγνητικά υλικά όπου το "σκληρό" αναφέρεται στην ικανότητα των υλικών να γίνουν μαγνητισμένα και να παραμείνουν μαγνητισμένα. Ο χάλυβας είναι ένα παράδειγμα σκληρού μαγνητικού υλικού.
Πολλοί μόνιμοι μαγνήτες δημιουργούνται εκθέτοντας το μαγνητικό υλικό σε ένα πολύ ισχυρό εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Μόλις αφαιρεθεί το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, το επεξεργασμένο μαγνητικό υλικό μετατρέπεται τώρα σε μόνιμο μαγνήτη.
Προσωρινοί μαγνήτες
Σε αντίθεση με τους μόνιμους μαγνήτες, οι προσωρινοί μαγνήτες δεν μπορούν να παραμείνουν μαγνητισμένοι μόνοι τους. Τα μαλακά μαγνητικά υλικά, όπως ο σίδηρος και το νικέλιο, δεν θα προσελκύσουν κλιπ χαρτιού αφού αφαιρεθεί ένα ισχυρό εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.
Ένα παράδειγμα βιομηχανικού προσωρινού μαγνήτη είναι ένας ηλεκτρομαγνήτης που χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση μεταλλικών απορριμμάτων σε μια αυλή διάσωσης. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει μέσω ενός πηνίου που περιβάλλει μια σιδερένια πλάκα προκαλεί ένα μαγνητικό πεδίο που μαγνητίζει την πλάκα. Όταν το ρεύμα ρέει, η πλάκα συλλέγει τα παλιοσίδερα. Όταν το ρεύμα σταματήσει, η πλάκα απελευθερώνει το παλιοσίδερο.
Βασική ατομική θεωρία των μαγνητών
Τα μαγνητικά υλικά διαθέτουν ηλεκτρόνια περιστροφής γύρω από έναν πυρήνα ατόμων που ασκούν μεμονωμένα ένα μικροσκοπικό μαγνητικό πεδίο. Αυτό ουσιαστικά καθιστά κάθε άτομο ένα μικροσκοπικό μαγνήτη μέσα σε ένα μεγαλύτερο μαγνήτη. Αυτοί οι μικροσκοπικοί μαγνήτες ονομάζονται δίπολα επειδή έχουν μαγνητικό βόρειο και νότιο πόλο. Τα μεμονωμένα δίπολα τείνουν να συσσωρεύονται με άλλα δίπολα που σχηματίζουν μεγαλύτερα δίπολα που ονομάζονται πεδία. Αυτές οι περιοχές έχουν ισχυρότερα μαγνητικά πεδία από τα μεμονωμένα δίπολα.
Μαγνητικά υλικά που δεν είναι μαγνητισμένα έχουν τις ατομικές τους περιοχές διατεταγμένες σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Ωστόσο, όταν το μαγνητικό υλικό μαγνητίζεται, οι ατομικές περιοχές οργανώνονται σε έναν κοινό προσανατολισμό και ως εκ τούτου δρουν ως ένας μεγάλος τομέας που έχει ένα ακόμη ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο από οποιοδήποτε άλλο πεδίο. Αυτό δίνει στον μαγνήτη τη δύναμή του.
Η διαφορά μεταξύ ενός μόνιμου μαγνήτη και ενός προσωρινού μαγνήτη είναι ότι όταν σταματήσει ο μαγνητισμός, οι μόνιμοι μαγνήτες θα παραμείνουν ευθυγραμμισμένοι και θα έχουν ισχυρό μαγνητικό πεδίο, ενώ οι προσωρινές περιοχές μαγνητών θα αναδιαμορφώνονται με μη ευθυγραμμισμένο τρόπο και θα έχουν αδύναμη μαγνητικό πεδίο.
Ένας τρόπος για να καταστρέψετε έναν μόνιμο μαγνήτη είναι να το υπερθερμάνετε. Η υπερβολική θερμότητα αναγκάζει τα άτομα των μαγνητών να δονήσουν βίαια και να διαταράξουν την ευθυγράμμιση των ατομικών περιοχών και των διπόλων τους. Μόλις κρυωθούν, οι τομείς δεν θα επανευθυγραμμιστούν όπως πριν από μόνα τους και θα γίνουν δομικά προσωρινός μαγνήτης.