Capacitatea unui magnet de a atrage diverse obiecte metalice în sine este probabil cunoscută de toată lumea. Nu mai vorbim de utilizarea magneților în medicină și în alte industrii. Cum funcționează magnetul și ce substanțe atrage în afară de fier?
Ce este un magnet și cum este aranjat?
Un magnet este un corp care are propriul său câmp magnetic. Magneții au mai multe forme:
- Permanent - produse care după o singură magnetizare păstrează această proprietate. Magneții sunt împărțiți în mai multe subspecii în funcție de puterea și alți parametri.
- Temporar - funcționează pe principiul constantelor, dar numai atunci când sunt localizate într-un câmp magnetic puternic. De exemplu, produse din așa-numitul fier moale (cuie, agrafe, etc.).
- Solenoide sunt fire bine înfășurate în jurul cadrului. De obicei, un astfel de dispozitiv este echipat cu un miez de fier. Funcționează numai dacă trece un curent electric prin fir.
Un magnet permanent este cel mai comun și obișnuit. Pentru fabricarea sa, sunt utilizate cel mai des următoarele combinații de materiale:
- neodim-fier-bor;
- Aliaj Alniko sau UNDK (fier, aluminiu, nichel, cobalt);
- samariu de cobalt;
- feriti (compusi ai oxizilor de fier si ai altor metale ferrimagnet).
Orice magnet are un pol sud și nord. Aceiași poli se resping, iar cei opuși atrag.
Fapt interesant: magneții sunt adesea realizați în formă de potcoavă. Acest lucru se face astfel încât poli să fie localizați cât mai aproape unul de celălalt. Astfel, este creat un câmp magnetic puternic, care este capabil să atragă părți mai mari ale metalului.
De ce un magnet atrage doar anumite substanțe?
Principiul funcționării sale se bazează pe crearea unui câmp magnetic folosind electroni în mișcare. În general, un electron este cel mai simplu magnet. Și orice particulă încărcată în mișcare formează un câmp magnetic. Dacă există multe particule în mișcare și mișcarea lor are loc în jurul unei axe, se obține un corp cu proprietăți magnetice.
Atunci de ce un magnet nu atrage toate substanțele la rând? Compoziția atomului include nucleul, precum și electroni care orbitează în jurul lui. Electronii au niveluri speciale pe care se rotesc sau orbitează. La fiecare astfel de nivel, sunt localizați 2 electroni. Și se rotesc în direcții diferite.
Cu toate acestea, există substanțe numite feromagneți. Unii electroni sunt neperecheți. În consecință, un anumit număr dintre ele se poate roti în aceeași direcție. Aceasta creează un câmp magnetic în jurul fiecărui atom de materie.
De obicei, atomii sunt în ordine aleatorie. În acest caz, câmpurile se echilibrează reciproc. Dar dacă direcționați câmpurile magnetice ale tuturor atomilor într-o singură direcție, obțineți un magnet. Este de remarcat faptul că diferite metale și alte substanțe pot fi atrase, dar mult mai slabe decât ferromagnetii.Pentru a simți atracția, trebuie să utilizați un magnet foarte puternic.
Ferromagnetele includ metale precum fier, cobalt, nichel, gadoliniu, terbiu, disprosiu, holmiu, erbiu. De asemenea, anumite aliaje și compuși metalici se caracterizează prin proprietăți similare. Numărul ferromagnetilor de origine nemetalică nu este atât de mare sau nu a fost studiat prea mult. Acestea includ, de exemplu, oxidul de crom.
Sensibilitatea magnetică este caracterizată de substanțe (în principal metale) care au o anumită structură. Se numesc feromagneti - acestea sunt substanțe în care câmpurile magnetice ale atomilor se adaugă într-o direcție. Pe lângă fier, cobaltul, nichelul, terbiul, gadoliniu, disprosiumul, holmiul, erbiul aparțin feromagnetilor. De asemenea, un magnet atrage anumite aliaje și chiar substanțe nemetalice - de exemplu, oxidul de crom.
