Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Πώς λειτουργούν οι μαγνήτες
- Μέταλλα που προσελκύουν μαγνήτες
- Μέταλλα που δεν προσελκύουν μαγνήτες
Πιθανότατα γνωρίζετε ότι οι μαγνήτες δεν κολλάνε σε μη μεταλλικά (διαμαγνητικά) υλικά όπως ξύλο, πλαστικό, γυαλί, βαμβάκι και μαλλί, αλλά ίσως δεν γνωρίζετε ότι οι μαγνήτες δεν κολλάνε σε όλα τα μέταλλα. Στην πραγματικότητα, τα περισσότερα μέταλλα δεν είναι μαγνητικά.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Οι μαγνήτες κολλούν σε μέταλλα που έχουν ισχυρές μαγνητικές ιδιότητες οι ίδιοι, όπως ο σίδηρος και το νικέλιο. Τα μέταλλα με αδύναμες μαγνητικές ιδιότητες περιλαμβάνουν αλουμίνιο, ορείχαλκο, χαλκό και μόλυβδο.
Πώς λειτουργούν οι μαγνήτες
Ένας μαγνήτης είναι ένα μέταλλο με την ικανότητα να προσελκύει άλλα μέταλλα. Η ίδια η Γη είναι ένας τεράστιος μαγνήτης. Έχει δύο άκρες που ονομάζονται πόλοι, ένας βόρειος πόλος και ένας νότιος πόλος και ένας αόρατος μαγνητισμός γύρω του ονομάζεται μαγνητικό πεδίο.
Δισεκατομμύρια θετικά φορτισμένα άτομα παράγουν αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, τα οποία περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου και δημιουργούν μια μαγνητική δύναμη, μετατρέποντας το άτομο σε μικροσκοπικό μαγνήτη. Στα περισσότερα υλικά, τα άτομα οργανώνονται με τέτοιο τρόπο ώστε οι μαγνητικές δυνάμεις να κατευθύνονται σε τυχαίες κατευθύνσεις. Ωστόσο, σε ορισμένα υλικά, τα άτομα είναι οργανωμένα με τρόπο που οι περισσότερες από τις μαγνητικές δυνάμεις οδηγούν στην ίδια κατεύθυνση. Αυτές οι δυνάμεις συγχωνεύονται και το αντικείμενο δρα σαν ένας μαγνήτης. Ο βόρειος πόλος ενός μαγνήτη προσελκύει τον νότιο πόλο, αλλά απωθεί τον βόρειο πόλο ενός άλλου μαγνήτη - αντίθετα από τους πόλους που προσελκύουν και τους πόλους απωθούνται. Ένα μέταλλο είναι ένας μαγνήτης αν απωθεί ένα γνωστό μαγνήτη.
Μέταλλα που προσελκύουν μαγνήτες
Τα μέταλλα που προσελκύουν μαγνήτες είναι γνωστά ως σιδηρομαγνητικά μέταλλα. Αυτά τα μέταλλα αποτελούνται από δισεκατομμύρια ατομικά άτομα που έχουν μαγνητικές ιδιότητες, πράγμα που σημαίνει ότι οι μαγνήτες τους κολλάνε σταθερά. Μερικά παραδείγματα είναι ο σίδηρος, το κοβάλτιο, το νικέλιο, ο χάλυβας (επειδή είναι κυρίως σιδήρου), το μαγγάνιο, το γαδολίνιο και το πλαστικό. Ορισμένα μέταλλα, όπως ο σίδηρος, αναφέρονται ως μαγνητικά μαλακά επειδή γίνονται ισχυροί προσωρινοί μαγνήτες όταν κρατάτε ένα μαγνήτη κοντά τους, αλλά χάνετε λίγο ή όλο το μαγνητισμό τους όταν αφαιρείτε τον μαγνήτη. Τα κράματα σιδήρου και μέταλλα σπανίων γαιών όπως το σαμάριο και το νεοδύμιο διατηρούν το μεγαλύτερο μέρος του μαγνητισμού τους, ακόμη και όταν δεν βρίσκονται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, επομένως ονομάζονται μαγνητικά σκληρά και κάνουν καλούς μόνιμους μαγνήτες.
Μέταλλα που δεν προσελκύουν μαγνήτες
Στις φυσικές τους καταστάσεις, μέταλλα όπως το αλουμίνιο, ο ορείχαλκος, ο χαλκός, ο χρυσός, ο μόλυβδος και το ασήμι δεν προσελκύουν μαγνήτες επειδή είναι αδύναμα μέταλλα. Ωστόσο, μπορείτε να προσθέσετε ιδιότητες όπως ο σίδηρος ή ο χάλυβας στα αδύναμα μέταλλα για να τα κάνετε πιο δυνατά. Η προσθήκη ακόμη και μιας μικρής ποσότητας σιδήρου σε ένα μέταλλο, όπως το ασήμι, το καθιστά μαγνητικό. Μπορεί να νομίζετε ότι αυτό θα έκανε μαγνητικό ανοξείδωτο χάλυβα επειδή περιέχει σίδηρο, ένα μαγνητικό μέταλλο, αλλά όταν προστίθεται νικέλιο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, αλλάζει η φυσική δομή, δημιουργώντας μια μη μαγνητική μορφή ανοξείδωτου χάλυβα που ονομάζεται ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας.