Τι είναι οι φύλακες μαγνητών;

Ένας μόνιμος μαγνήτης είναι ένα κομμάτι σιδήρου ή παρόμοιου μετάλλου που έχει το δικό του μαγνητικό πεδίο. Υπό ιδανικές συνθήκες, θα διατηρήσει τη μαγνητική του αντοχή για πολλά χρόνια. Συχνές πτώσεις, κρούσεις ή υψηλές θερμοκρασίες το αποδυναμώνουν. Ένα κομμάτι σιδήρου, που ονομάζεται φύλακας, ταιριάζει στους πόλους του μαγνήτη, βοηθώντας το να διατηρήσει τον μαγνητισμό του για μεγάλα χρονικά διαστήματα στην αποθήκευση.

Όλοι οι μόνιμοι μαγνήτες παρουσιάζουν αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν σιδηρομαγνητισμό, όταν ένα μαγνητικό πεδίο παράγει μια ισχυρή ελκυστική δύναμη στο μέταλλο. Υπό τις σωστές συνθήκες, ένα σιδηρομαγνητικό μεταλλικό κομμάτι αποκτά το δικό του πεδίο, μαγνητίζεται. Άλλα είδη μετάλλων, όπως ο χαλκός και το αλουμίνιο, είναι παραμαγνητικά, έχουν αδύναμη έλξη στους μαγνήτες και δεν έχουν ποτέ μόνιμο πεδίο. Ένας μαγνητικός φύλακας είναι ένα κομμάτι σιδηρομαγνητικού υλικού, το οποίο δεν είναι μαγνητισμένο.

Σε όλα τα σιδηρομαγνητικά υλικά, μικροσκοπικά κομμάτια μετάλλου, που ονομάζονται τομείς, έχουν μικροσκοπικά μαγνητικά πεδία. Εάν οι μαγνητικοί βόρειοι και νότιοι πόλοι τους ευθυγραμμιστούν, συνεργάζονται και σχηματίζουν ένα μεγάλο πεδίο γύρω από ολόκληρο το αντικείμενο. Οι επιπτώσεις και η θερμότητα ανακατεύουν τον προσανατολισμό των τομέων, εξασθενίζοντας το πεδίο. Μεγάλα χρονικά διαστήματα αποδυναμώνουν επίσης τους μαγνήτες. Κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης, ένας κάτοχος ενισχύει το μαγνητικό πεδίο, διατηρώντας τη δύναμή του για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους.

Οι μόνιμοι μαγνήτες διατίθενται σε διάφορα σχήματα: ράβδους, πέταλα, δαχτυλίδια και επίπεδες λωρίδες. Ανεξάρτητα από το σχήμα, κάθε μαγνήτης έχει ακριβώς έναν βόρειο και έναν νότιο πόλο, που βρίσκεται μαγνητικά στα αντίθετα άκρα του πεδίου. Γραμμές μαγνητικής δύναμης εξέρχονται από τον μαγνήτη στο βόρειο πόλο, καμπύλη γύρω και επανεισέρχονται στον νότιο πόλο και περνούν μέσα από το υλικό του μαγνήτη στο βόρειο πόλο, σχηματίζοντας έναν συνεχή βρόχο. Ένας μαγνήτης πέταλου έχει τους βόρειους και νότιους πόλους του ο ένας κοντά στον άλλο, έναν πόλο σε κάθε άκρο του σχήματος "U". Κάνει έναν ιδανικό υποψήφιο για έναν φύλακα, καθώς βρίσκεται και στους δύο πόλους, σχηματίζοντας μια μαγνητική γέφυρα μεταξύ τους.

Ένα μαγνητικό πεδίο διατηρεί την αντοχή του καλύτερα όταν ολόκληρος ο μαγνητικός βρόχος, ή κύκλωμα, διέρχεται από ένα σιδηρομαγνητικό μέταλλο σε όλα τα σημεία. Ένας μαγνήτης πέταλου έχει κενό αέρα μεταξύ των δύο πόλων του. ο τερματοφύλακας κλείνει αυτό το κενό. Ένας μαγνήτης ράβδου, που αφήνεται από μόνος του, θα χάσει τη δύναμή του για αρκετούς μήνες. Αν και ένας μαγνήτης ράβδου δεν έχει «φύλακα», αν βάλετε δύο ράβδους δίπλα-δίπλα, με τον βόρειο πόλο ενός αγγίζοντας το νότιο πόλο του άλλου, σχηματίζουν ένα μαγνητικό βρόχο στο σίδερο και διατηρούν τη δύναμη και των δύο μαγνήτες.