Inhoud
- Basisbegrippen van magnetisme
- Permanente magneten
- Tijdelijk niet op voorraad
- De grondbeginselen van de atoommagnetische theorie
Magneten worden atomair geactiveerd. Het verschil tussen een permanente en een tijdelijke magneet zit in zijn atomaire structuren. Permanente magneten hebben hun atomen altijd uitgelijnd, terwijl temps de atomen alleen uitgelijnd hebben omdat ze onder invloed zijn van een extern en sterk magnetisch veld. Het oververhitten van een permanente magneet zal de atomaire structuur herschikken en het in een tijdelijke magneet veranderen.
Basisbegrippen van magnetisme
Materialen met magnetische eigenschappen hebben magnetische velden. Een gewone stalen nagel heeft geen magnetisch veld dat sterk genoeg is om een paperclip aan te trekken. Magnetisatie kan echter de sterkte van het magnetische veld van de nagel vergroten. Plaats eenvoudig een sterke permanente magneet naast de spijker en dit zal ervoor zorgen dat de laatste een sterker magnetisch veld heeft, en zich gedragen als een tijdelijke magneet. De nagel wordt een tijdelijke magneet genoemd omdat, zodra de permanente magneet wordt teruggetrokken, de nagel het sterke magnetische veld verliest dat de paperclip aantrok.
Een permanente magneet met zijn magnetisch veld geïllustreerd (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)
Permanente magneten
Permanente magneten verschillen van tijdelijke magneten door hun vermogen om gemagnetiseerd te blijven zonder de invloed van een extern magnetisch veld. Typisch, permanente magneten zijn gemaakt van "stijve" magnetische materialen, en dat woord verwijst naar het vermogen van het materiaal om te worden gemagnetiseerd en op deze manier door te gaan. Staal is een voorbeeld van een stijf magnetisch materiaal.
Veel permanente magneten worden gemaakt terwijl magnetisch materiaal wordt blootgesteld aan zeer sterke externe velden. Zodra het buitenveld is verwijderd, zal het materiaal worden omgezet in een permanente magneet.
Tijdelijk niet op voorraad
Anders dan bij blijvers, kunnen tijdelijke magneten niet zelf gemagnetiseerd blijven. Zachtmagnetische materialen, zoals ijzer en nikkel, trekken geen paperclips aan nadat een sterk extern magnetisch veld is verwijderd.
Een voorbeeld van een industriële tijdelijke magneet is de elektromagneet die wordt gebruikt om schroot op een oud strijkijzer te verwijderen. Een elektrische stroom, die door een spoel stroomt die een ijzeren plaat omsluit, induceert een magnetisch veld. Wanneer de ketting stroomt, pakt de plaat het schroot op. Wanneer de ketting stopt, geeft het bord het schroot vrij.
De grondbeginselen van de atoommagnetische theorie
Magnetische materialen hebben elektronen die rond de kern van het atoom ronddraaien en individueel een klein magnetisch veld creëren. Dit zorgt er feitelijk voor dat elk atoom een kleinere magneet is binnen een grotere magneet. Deze kleine magneten worden dipolen genoemd omdat ze een noordpool en een magnetische zuidpool hebben. Individuele dipolen hebben de neiging zich met anderen te verbinden en vormen grotere dipolen die domeinen worden genoemd. Deze domeinen hebben sterkere magnetische velden dan individuele dipolen.
Magnetische materialen die niet gemagnetiseerd zijn, hebben hun atomaire domeinen gerangschikt in tegengestelde richtingen. Wanneer het materiaal echter wordt gemagnetiseerd, komen de domeinen overeen in een gemeenschappelijke oriëntatie en fungeren ze als een groot domein, met een magnetisch veld dat zelfs groter is dan een enkel domein. Dit is wat kracht geeft aan een magneet.
Het verschil tussen een permanente en een tijdelijke magneet is dat wanneer de magnetisatie stopt, de domeinen van de permanente magneet zullen blijven uitlijnen en een sterk magnetisch veld zullen hebben, terwijl de domeinen van de tijdelijke magneet op een niet-gerichte manier zullen herschikken en een zwak magnetisch veld.
Een manier om een permanente magneet te ruïneren, is deze te oververhitten. Overmatige hitte zorgt ervoor dat de atomen van de magneet gewelddadig trillen, waardoor de uitlijning van de atoomdomeinen en hun dipolen wordt verstoord. Nadat ze zijn afgekoeld, zullen domeinen zichzelf niet opnieuw afstemmen zoals ze ooit deden, en structureel worden ze tijdelijke magneten.
