Les aimants sont à propulsion atomique. La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire réside dans leurs structures atomiques. Les aimants permanents ont leurs atomes alignés tout le temps. Les aimants temporaires ont leurs atomes alignés uniquement sous l'influence d'un fort champ magnétique externe. La surchauffe d'un aimant permanent réorganisera sa structure atomique et le transformera en un aimant temporaire.
Les bases de l'aimant
Les matériaux aux propriétés magnétiques possèdent des champs magnétiques. Un clou en acier typique n'a pas un champ magnétique assez fort pour attirer un trombone en métal. Mais la magnétisation peut augmenter la force du champ magnétique du clou en acier. Le simple fait de placer un aimant permanent puissant à côté d'un clou en acier fera que le clou aura un champ magnétique plus fort et agira comme un aimant temporaire. Le clou est appelé aimant temporaire car une fois l'aimant permanent retiré, le clou perd la force du champ magnétique qui a attiré le trombone.
Aimants permanents
Les aimants permanents diffèrent des aimants temporaires par leur capacité à rester magnétisés sans l'influence d'un champ magnétique externe proche. En règle générale, les aimants permanents sont fabriqués à partir de matériaux magnétiques « durs », où « dur » fait référence à la capacité d'un matériau à devenir magnétisé et à rester magnétisé. L'acier est un exemple de matériau magnétique dur.
De nombreux aimants permanents sont créés en exposant le matériau magnétique à un champ magnétique externe très puissant. Une fois le champ magnétique externe supprimé, le matériau magnétique traité est maintenant converti en un aimant permanent.
Aimants temporaires
Contrairement aux aimants permanents, les aimants temporaires ne peuvent pas rester magnétisés seuls. Les matériaux magnétiques doux comme le fer et le nickel n'attireront pas les trombones une fois qu'un fort champ magnétique externe a été supprimé.
Un exemple d'aimant temporaire industriel est un électro-aimant utilisé pour déplacer de la ferraille dans une cour de récupération. Un courant électrique circulant dans une bobine qui entoure une plaque de fer induit un champ magnétique qui magnétise la plaque. Lorsque le courant passe, la plaque ramasse la ferraille. Lorsque le courant s'arrête, la plaque libère la ferraille.
Théorie atomique de base des aimants
Les matériaux magnétiques possèdent des électrons en rotation autour du noyau d'un atome qui exercent individuellement un petit champ magnétique. Cela fait essentiellement de chaque atome un petit aimant dans un aimant plus grand. Ces minuscules aimants sont appelés dipôles car ils ont un pôle nord et un pôle sud magnétiques. Les dipôles individuels ont tendance à s'agglutiner avec d'autres dipôles formant des dipôles plus grands appelés domaines. Ces domaines ont des champs magnétiques plus forts que les dipôles individuels.
Les matériaux magnétiques qui ne sont pas magnétisés ont leurs domaines atomiques disposés dans des directions différentes. Cependant, lorsque le matériau magnétique est magnétisé, les domaines atomiques s'organisent en un orientation et ainsi agir comme un grand domaine qui a un champ magnétique encore plus fort que n'importe quel seul domaine. C'est ce qui donne à un aimant sa puissance.
La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire est qu'une fois que l'aimantation s'arrête, les domaines atomiques d'un aimant permanent restent alignés et ont un fort champ magnétique, alors que les domaines d'un aimant temporaire se réarrangeront de manière non alignée et auront un faible domaine.
Une façon de ruiner un aimant permanent est de le surchauffer. Une chaleur excessive fait vibrer violemment les atomes de l'aimant et perturber l'alignement des domaines atomiques et de leurs dipôles. Une fois refroidis, les domaines ne se réaligneront plus comme avant et deviendront structurellement un aimant temporaire.
