Con solo materiali di base come un magnete permanente, cavi elettrici e una batteria, un insegnante può dimostrare diversi modi per magnetizzare un chiodo di ferro. Può trasformare un chiodo in un elettromagnete o magnetizzarlo in modo permanente strofinandolo con un altro magnete. Semplici esperimenti come questi possono insegnare i principi di base del magnetismo durante le lezioni di scienze e generare discussioni su fenomeni naturali come il campo magnetico terrestre.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Puoi magnetizzare un chiodo toccandolo con un magnete, per contatto prolungato con un magnete o costruendo un elettromagnete da esso.
Contatto prolungato con un magnete
Il modo più veloce per magnetizzare un'unghia consiste nel creare un contatto prolungato con un magnete permanente di forza sufficiente. Puoi acquistare magneti permanenti nei negozi di ferramenta e di articoli per hobby e persino nelle discariche. Spesso realizzati in acciaio duro, i magneti permanenti mantengono il loro magnetismo una volta magnetizzati. Se tenuto a contatto con un'estremità di un chiodo, il chiodo inizierà a mostrare magnetismo e sarà in grado di raccogliere piccoli oggetti di ferro come graffette e limatura di ferro. Sebbene perderà il suo magnetismo una volta interrotto il contatto con il magnete, un'esposizione molto lunga, come mesi di contatto, magnetizzerà in modo permanente l'unghia.
Strofinare con un magnete
Lo sfregamento dell'unghia con il magnete permanente provoca un magnetismo più forte e più duraturo nell'unghia. Perché questo funzioni, solo un polo del magnete deve accarezzare il chiodo da un'estremità all'altra in un'unica direzione. Il magnete deve essere completamente sollevato dal chiodo dopo ogni colpo prima di iniziare il successivo. Il magnetismo dell'unghia aumenta ad ogni colpo. Di solito ci vogliono dai 20 ai 30 colpi prima che l'unghia diventi sufficientemente magnetizzata. Accarezzare con un polo di un magnete permanente funziona perché allinea gli atomi nell'unghia per "allinearsi" nella stessa direzione polare, dando all'unghia un polo magnetico nord e uno sud.
Batterie e cavi
Il terzo metodo di magnetizzazione di un chiodo utilizza l'elettromagnetismo e richiede un pezzo di filo di rame isolato, alcune pinze e una batteria o una serie di batterie legate insieme. Esporre circa un pollice di filo di rame da entrambe le estremità del filo e avvolgere saldamente la parte centrale del filo attorno all'unghia. Più avvolgimenti di filo ti daranno un magnete più forte. Collegare ciascuna estremità esposta del filo di rame ai terminali della batteria opposti per completare l'elettromagnete. La corrente che scorre attraverso il filo in un anello attorno all'unghia crea un campo magnetico. L'elettromagnete diventa più forte con ogni bobina aggiuntiva che si attorciglia attorno all'unghia. L'aumento della tensione della batteria ha lo stesso effetto. Si noti che la corrente può riscaldare o riscaldare il magnete dopo alcuni minuti; fare attenzione in modo che il magnete non diventi così caldo da bruciare.
Smagnetizzazione del metallo
Per far capire alla classe che il magnetismo creato era solo temporaneo, l'insegnante può quindi dimostrare i modi per smagnetizzare l'unghia. Per smagnetizzare un'unghia magnetizzata dal contatto prolungato o dallo sfregamento, sbattere l'unghia su una superficie dura o farla cadere a terra scuote gli atomi allineati con un forte impatto. Per l'elettromagnete, staccare semplicemente un'estremità del filo di rame dal suo terminale uccide il campo magnetico.