I magneti sono alimentati atomicamente. La differenza tra un magnete permanente e un magnete temporaneo è nelle loro strutture atomiche. I magneti permanenti hanno i loro atomi sempre allineati. I magneti temporanei hanno i loro atomi allineati solo quando sono sotto l'influenza di un forte campo magnetico esterno. Il surriscaldamento di un magnete permanente riorganizzerà la sua struttura atomica e lo trasformerà in un magnete temporaneo.
Nozioni di base sui magneti
I materiali con proprietà magnetiche possiedono campi magnetici. Un tipico chiodo d'acciaio non ha un campo magnetico abbastanza forte da attirare una graffetta metallica. Ma la magnetizzazione può aumentare la forza del campo magnetico del chiodo d'acciaio. Posizionando semplicemente un forte magnete permanente accanto a un chiodo d'acciaio, il chiodo avrà un campo magnetico più forte e agirà come un magnete temporaneo. L'unghia viene definita magnete temporaneo perché una volta rimosso il magnete permanente, l'unghia perde la forza del campo magnetico che ha attratto la graffetta.
Magneti permanenti
I magneti permanenti differiscono dai magneti temporanei per la loro capacità di rimanere magnetizzati senza l'influenza di un campo magnetico esterno vicino. In genere, i magneti permanenti sono realizzati con materiali magnetici "duri" dove "duro" si riferisce alla capacità di un materiale di diventare magnetizzato e rimanere magnetizzato. L'acciaio è un esempio di materiale magnetico duro.
Molti magneti permanenti vengono creati esponendo il materiale magnetico a un campo magnetico esterno molto forte. Una volta rimosso il campo magnetico esterno, il materiale magnetico trattato viene ora convertito in un magnete permanente.
Magneti temporanei
A differenza dei magneti permanenti, i magneti temporanei non possono rimanere magnetizzati da soli. I materiali magnetici morbidi come il ferro e il nichel non attireranno le graffette dopo la rimozione di un forte campo magnetico esterno.
Un esempio di magnete temporaneo industriale è un elettromagnete utilizzato per spostare rottami metallici in un deposito di recupero. Una corrente elettrica che scorre attraverso una bobina che circonda una piastra di ferro induce un campo magnetico che magnetizza la piastra. Quando la corrente scorre, la piastra raccoglie rottami metallici. Quando la corrente si interrompe, la piastra rilascia il metallo di scarto.
Teoria atomica di base dei magneti
I materiali magnetici possiedono elettroni rotanti attorno al nucleo di un atomo che esercitano individualmente un minuscolo campo magnetico. Questo essenzialmente rende ogni atomo un minuscolo magnete all'interno di un magnete più grande. Questi minuscoli magneti sono chiamati dipoli perché hanno un polo magnetico nord e sud. I singoli dipoli tendono a raggrupparsi con altri dipoli formando dipoli più grandi chiamati domini. Questi domini hanno campi magnetici più forti dei singoli dipoli.
I materiali magnetici non magnetizzati hanno i loro domini atomici disposti in direzioni diverse. Tuttavia, quando il materiale magnetico è magnetizzato, i domini atomici si dispongono in un comune orientamento e quindi agire come un grande dominio che ha un campo magnetico ancora più forte di qualsiasi singolo dominio. Questo è ciò che dà a un magnete il suo potere.
La differenza tra un magnete permanente e un magnete temporaneo è che una volta interrotta la magnetizzazione, i domini atomici di un magnete permanente rimarranno allineati e hanno un forte campo magnetico, mentre i domini di un magnete temporaneo si riorganizzano in modo non allineato e hanno un debole campo magnetico campo.
Un modo per rovinare un magnete permanente è surriscaldarlo. Il calore eccessivo fa vibrare violentemente gli atomi del magnete e interrompe l'allineamento dei domini atomici e dei loro dipoli. Una volta raffreddati, i domini non si riallineano da soli come prima e diventeranno strutturalmente un magnete temporaneo.