Kein "Dauermagnet" ist vollständig permanent. Hitze, scharfe Stöße, magnetische Streufelder und Alterung verschwören sich, um einem Magneten sein Feld zu nehmen.
Ein Magnet erhält sein Feld, wenn mikroskopische magnetische Bereiche, sogenannte Domänen, alle in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. Wenn die Domänen zusammenarbeiten, ist das Magnetfeld die Summe aller mikroskopischen Felder darin. Wenn die Domänen durcheinander geraten, heben sich die einzelnen Felder auf und der Magnet bleibt schwach. Änderungen der Magnetstärke und Entmagnetisierung von Magneten können durch eine Vielzahl von Faktoren bewirkt werden, die unten erläutert werden.
Hitze
Ein Faktor, der eine Entmagnetisierung verursachen kann, sind Temperaturänderungen, insbesondere sehr extreme Temperaturänderungen. Wie Popcorn, das in einem Wasserkocher knallt, werden die moderaten zufälligen Schwingungen der Atome bei Raumtemperatur energiereicher, wenn Sie die Hitze aufdrehen. Sie können sich also fragen: "Bei welcher Temperatur verliert ein Magnet Magnetismus?"
Wenn die Temperatur ansteigt, an einem bestimmten Punkt, der Curie-Temperatur genannt wird, verliert ein Magnet seine Stärke vollständig. Ein Material verliert nicht nur seinen Magnetismus, es wird auch nicht mehr von Magneten angezogen. Nickel hat eine Curie-Temperatur von 358 Celsius (676 Fahrenheit); Eisen ist 770 C (1418 F). Sobald das Metall abkühlt, kehrt seine Fähigkeit, Magnete anzuziehen, zurück, obwohl sein Permanentmagnetismus schwach wird.
Im Allgemeinen ist Wärme der Faktor, der sich am stärksten auf Permanentmagnete auswirkt.
Unsachgemäße Lagerung
Bei Stabmagneten für den naturwissenschaftlichen Unterricht sind Nord- und Südpol deutlich gekennzeichnet. Wenn Sie sie mit den Nordpolen zusammen lagern oder stapeln, verlieren sie schneller als normal ihren Magnetismus. Stattdessen möchten Sie sie so speichern, dass der Nordpol des einen den Südpol des anderen berührt. Die Magnete ziehen sich in dieser Ausrichtung an und halten sich gegenseitig in den Feldern.
Sie können auch Hufeisenmagnete auf diese Weise aufbewahren oder ein kleines Stück Eisen, das als „Halter“ bezeichnet wird, über die Pole legen, um seine Stärke zu erhalten.
Alter
Wenn Sie einen Magneten auf einem Tisch betrachten, erscheint er vollkommen still, aber in Wirklichkeit schwingen seine Atome in zufälligen Richtungen. Die Energie aus normalen Temperaturen erzeugt diese Schwingungen.
Über mehrere Jahre hinweg verändern die Vibrationen von Temperaturänderungen schließlich die magnetischen Orientierungen seiner Domänen. Einige magnetische Materialien behalten den Magnetismus länger als andere. Wissenschaftler verwenden Eigenschaften wie Koerzitivkraft und Remanenz, um zu messen, wie gut ein magnetisches Material seine Stärke behält.
Einschlag
Sehr scharfe Stöße stoßen die Atome eines Magneten aneinander, sodass sie sich neu ausrichten. In Gegenwart eines starken Magnetfelds, das mit dem des Magneten übereinstimmt, richten sich die Atome in die gleiche Richtung aus und stärken den Magneten.
Ohne ein starkes Magnetfeld zur Führung der Atome richten sie sich in zufällige Richtungen aus und schwächen den Magneten. Die meisten Permanentmagnete können ein paar Mal fallen gelassen werden, aber sie verlieren an Kraft durch wiederholte Schläge mit einem Hammer.
Elektromagnete zur Rettung!
Permanentmagnete sind aufgrund ihrer ausrichtbaren magnetischen Domänen magnetisch und erzeugen somit ein Magnetfeld. Es gibt jedoch Möglichkeiten, Magnetfelder zu induzieren. Elektromagnete sind Magnete, die Sie ein- und ausschalten können.
Elektrische Ströme induzieren beim Fließen magnetische Felder. Ein klassisches und allgegenwärtiges Beispiel für einen Elektromagneten ist ein Solenoid.
Ein Solenoid wird hergestellt, indem mehrere Stromschleifen so ausgerichtet werden, dass sich ihre Magnetfelder als Überlagerung addieren. Dadurch ist das Magnetfeld eines Elektromagneten innerhalb des Elektromagneten zylindrisch symmetrisch und nimmt mit der Anzahl der Spulen und dem Strom zu. Aus diesem Grund sind Elektromagnete in vielen Haushaltsgegenständen sehr nützlich und üblich, einschließlich Lautsprechern, die zum Musikhören verwendet werden.
