Οι περιστροφές και οι τροχιές των ηλεκτρονίων μετατρέπουν ουσιαστικά οποιοδήποτε άτομο σε έναν μαγνήτη μικροσκοπικής ράβδου. Για τα περισσότερα υλικά οι μαγνητικές ροπές αυτών των ατόμων δείχνουν σε τυχαίες κατευθύνσεις και τα πεδία τους ακυρώνονται για να μην παράγουν καθαρό μαγνητισμό.
Αντιθέτως, ορισμένες ουσίες είναι σιδηρομαγνητική και οι μαγνητικές ροπές τους ευθυγραμμίζονται αυθόρμητα, ώστε τα πεδία τους να είναι παράλληλα μεταξύ τους και να προστίθενται μαζί. Αυτή η ευθυγράμμιση περιορίζεται σε μια μικρή περιοχή που ονομάζεται a τομέα, με πολλά τέτοια πεδία να αποτελούν ένα σιδηρομαγνητικό υλικό.
Αν και έχουν ενισχύσει μαγνητικά πεδία, οι ίδιοι οι τομείς είναι τυχαία προσανατολισμένοι, και πάλι δεν οδηγούν σε γενικό μαγνητισμό. Ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, ωστόσο, μπορεί να ευθυγραμμίσει τα πεδία έτσι ώστε τα δικά τους μαγνητικά πεδία να ενισχύουν το ένα το άλλο, παράγοντας ένα καθαρό πεδίο σε ένα αντικείμενο και, συνεπώς, δημιουργούν έναν μαγνήτη. Αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται
Χρήσεις του μαγνητισμού
Μαλακά μαγνητικά υλικά όπως το σίδερο είναι εύκολο να μαγνητιστούν, αλλά οι τομείς τυχαιοποιούνται μόλις εξαφανιστεί το εξωτερικό πεδίο. Κατά συνέπεια, το υλικό χάνει γρήγορα τον μαγνητισμό του. Αυτή η ιδιότητα είναι χρήσιμη για ηλεκτρομαγνήτες και συσκευές όπως μαγνητοταινία ή διαγραφή κεφαλών, οι οποίες πρέπει να δημιουργήσουν προσωρινά ή γρήγορα μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία.
Τα σκληρά μαγνητικά υλικά όπως ο χάλυβας είναι πιο δύσκολο να μαγνητιστούν και επίσης πιο δύσκολο να απομαγνητιστούν. μετά την αφαίρεση του εξωτερικού πεδίου, μπορούν να διατηρήσουν τον μαγνητισμό τους για μεγάλο χρονικό διάστημα - μερικές φορές για εκατομμύρια χρόνια, ένα χαρακτηριστικό που βοηθά στη γεωλογική χρονολόγηση των βράχων. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται σκληρά μαγνητικά υλικά για την κατασκευή μόνιμων μαγνητών.
Αυτή η διαδικασία μαγνητισμού έχει ευρείες πρακτικές εφαρμογές, με το μαγνητόφωνο ως ένα μόνο παράδειγμα. Η ταινία εγγραφής αποτελείται από μια μακριά, λεπτή λωρίδα Mylar επικαλυμμένη με λεπτά σωματίδια οξειδίου του σιδήρου ή διοξειδίου του χρωμίου. Καθώς η ταινία κινείται κάτω από την κεφαλή εγγραφής, ένα μαγνητικό πεδίο ευθυγραμμίζει τομείς σε αυτήν την επίστρωση ως απόκριση στο σήμα μουσικής ή δεδομένων. Στη συνέχεια, οι τομείς διατηρούν το εντυπωσιακό μαγνητικό πεδίο για μελλοντική επανάληψη.
Οι σκληροί δίσκοι του υπολογιστή χρησιμοποιούν ουσιαστικά την ίδια διαδικασία για την αποθήκευση μαγνητικών δεδομένων σε ταχέως περιστρεφόμενες πιατέλες.
Ανεπιθύμητος μαγνητισμός
Αφού έρθει σε επαφή με μαγνήτες ή μαγνητικούς πίνακες σύσφιξης, χαλύβδινα αντικείμενα μπορούν να μαγνητιστούν ακούσια. Η κατεργασία, η συγκόλληση, η λείανση και ακόμη και οι κραδασμοί μπορούν επίσης να μαγνητίσουν το χάλυβα. Τα ανεπιθύμητα εφέ περιλαμβάνουν εργαλεία που προσελκύουν μεταλλικά τσιπ και ξέσματα, μια τραχιά επιφάνεια μετά το γαλβανισμό και συγκολλήσεις που διεισδύουν μόνο στη μία πλευρά.
Ομοίως, η συνεχής επαφή με μαγνητική ταινία μπορεί να προσδώσει εναπομένον μαγνητισμό στον εξοπλισμό ελέγχου, ο οποίος αυξάνει τον θόρυβο και προκαλεί ανακριβή εγγραφή ήχου.
Για επαναχρησιμοποίηση, μια κασέτα ήχου μπορεί να αποκατασταθεί σε κενή κατάσταση, τρέχοντας το μήκος της πέρα από μια κεφαλή διαγραφής, μια κουραστική και πρακτική διαδικασία, ειδικά σε μεγάλη κλίμακα. Οι απορριφθέντες σκληροί δίσκοι του υπολογιστή ενδέχεται να έχουν ιδιόκτητα ή ευαίσθητα δεδομένα που δεν πρέπει να είναι διαθέσιμα σε άλλους. Σε αυτές τις περιπτώσεις το μέσο εγγραφής πρέπει να απομαγνητοποιηθεί μαζικά.
Γιατί να χρησιμοποιήσετε ένα Demagnetizer;
Η ενόχληση του ανεπιθύμητου μαγνητισμού οδήγησε στην ανάπτυξη τόσο μικρών όσο και βιομηχανικών απομαγνητιστών. Ένας απομαγνητιστής, επίσης γνωστός ως degausser, χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνήτες για να παράγει έντονα, μαγνητικά πεδία υψηλής συχνότητας AC. Σε απάντηση, οι μεμονωμένοι τομείς ευθυγραμμίζονται ξανά τυχαία, ώστε τα μαγνητικά τους πεδία να ακυρώνονται ή να ακυρώνονται σχεδόν, εξαλείφοντας ή μειώνοντας ουσιαστικά τον ανεπιθύμητο μαγνητισμό.
Ορισμένοι degaussers δεν χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό ή ηλεκτρομαγνήτες, αλλά έχουν μαγνήτες σπάνιας γης, για να παρέχουν τα απαραίτητα ισχυρά μαγνητικά πεδία.
Αυτή η αρχή απομαγνητισμού χρησιμοποιείται επίσης μαγνητόφωνο. Καθώς η ταινία περνά κάτω από μια κεφαλή διαγραφής, ένα μαγνητικό πεδίο υψηλού πλάτους και υψηλής συχνότητας τυχαιοποιεί τα πεδία κατά την προετοιμασία για την εγγραφή νέου ήχου ή δεδομένων. Σε μεγαλύτερη κλίμακα, οι μαζικοί απομαγνητιστές διαγράφουν ολόκληρα καρούλια μαγνητικών ταινιών ή σκληρών δίσκων σε ένα βήμα.
Μια μηχανή απομαγνητισμού μπορεί να έχει μία από τις πολλές κοινές διαμορφώσεις, ανάλογα με τον σκοπό. Ένα φορητό εργαλείο απομαγνητισμού θα μπορούσε να degauss τρυπάνια, σμίλες ή μικρά μέρη που ακουμπά σε μια επίπεδη επιφάνεια ή περνώντας μέσα από μια τρύπα.
Πυκνά υλικά ή μεγάλα συμπαγή αντικείμενα μπορεί να χρειαστεί να περάσουν από μια σήραγγα απομαγνητισμού αρκετά μεγάλη για να χωρέσει ένα όρθιο άτομο. Η συχνότητα, η ισχύς του πεδίου απομαγνητισμού και η ταχύτητα απόδοσης πρέπει να είναι προσαρμοσμένες στο αντικείμενο και το υπόλοιπο μαγνητικό πεδίο να διαγράφεται.