Magneten zijn atomair aangedreven. Het verschil tussen een permanente magneet en een tijdelijke magneet zit in hun atomaire structuren. Permanente magneten hebben hun atomen de hele tijd uitgelijnd. Tijdelijke magneten hebben hun atomen alleen uitgelijnd als ze onder invloed zijn van een sterk extern magnetisch veld. Oververhitting van een permanente magneet zal zijn atomaire structuur herschikken en veranderen in een tijdelijke magneet.
Basisprincipes van magneet
Materialen met magnetische eigenschappen bezitten magnetische velden. Een typische stalen spijker heeft niet een sterk genoeg magnetisch veld om een metalen paperclip aan te trekken. Maar magnetisatie kan de sterkte van het magnetische veld van de stalen spijker vergroten. Door simpelweg een sterke permanente magneet naast een stalen nagel te plaatsen, krijgt de nagel een sterker magnetisch veld en werkt hij als een tijdelijke magneet. De nagel wordt een tijdelijke magneet genoemd, omdat zodra de permanente magneet is verwijderd, de nagel zijn magnetische veldsterkte verliest die de paperclip aantrok.
Permanente magneten
Permanente magneten verschillen van tijdelijke magneten door hun vermogen om gemagnetiseerd te blijven zonder de invloed van een nabijgelegen extern magnetisch veld. Doorgaans worden permanente magneten gemaakt van "harde" magnetische materialen, waarbij "hard" verwijst naar het vermogen van een materiaal om gemagnetiseerd te worden en gemagnetiseerd te blijven. Staal is een voorbeeld van een hard magnetisch materiaal.
Veel permanente magneten worden gemaakt door het magnetische materiaal bloot te stellen aan een zeer sterk extern magnetisch veld. Zodra het externe magnetische veld is verwijderd, wordt het behandelde magnetische materiaal nu omgezet in een permanente magneet.
Tijdelijke magneten
In tegenstelling tot permanente magneten, kunnen tijdelijke magneten niet op zichzelf gemagnetiseerd blijven. Zacht magnetische materialen zoals ijzer en nikkel zullen geen paperclips aantrekken nadat een sterk extern magnetisch veld is verwijderd.
Een voorbeeld van een industriële tijdelijke magneet is een elektromagneet die wordt gebruikt om schroot in een bergingswerf te verplaatsen. Een elektrische stroom die door een spoel vloeit die een ijzeren plaat omringt, wekt een magnetisch veld op dat de plaat magnetiseert. Wanneer de stroom vloeit, neemt de plaat schroot op. Wanneer de stroom stopt, laat de plaat het schroot los.
Basis atoomtheorie van magneten
Magnetische materialen bezitten draaiende elektronen rond de atoomkern die afzonderlijk een klein magnetisch veld uitoefenen. Dit maakt in wezen elk atoom een kleine magneet in een grotere magneet. Deze kleine magneten worden dipolen genoemd omdat ze een magnetische noord- en zuidpool hebben. Individuele dipolen hebben de neiging om samen te klonteren met andere dipolen die grotere dipolen vormen die domeinen worden genoemd. Deze domeinen hebben sterkere magnetische velden dan individuele dipolen.
Magnetische materialen die niet gemagnetiseerd zijn, hebben hun atomaire domeinen in verschillende richtingen gerangschikt. Wanneer het magnetische materiaal echter wordt gemagnetiseerd, rangschikken de atomaire domeinen zich in een gemeenschappelijk oriëntatie en daardoor fungeren als één groot domein dat een nog sterker magnetisch veld heeft dan enig ander domein. Dit is wat een magneet zijn kracht geeft.
Het verschil tussen een permanente magneet en een tijdelijke magneet is dat zodra de magnetisatie stopt, de atomaire domeinen van een permanente magneet zullen blijven uitgelijnd en hebben een sterk magnetisch veld, terwijl de domeinen van een tijdelijke magneet zichzelf op een niet-uitgelijnde manier zullen herschikken en een zwak magnetisch veld hebben veld.
Een manier om een permanente magneet te verpesten is door hem te oververhitten. Overmatige hitte zorgt ervoor dat de atomen van de magneet hevig trillen en de uitlijning van de atomaire domeinen en hun dipolen verstoren. Eenmaal afgekoeld, zullen de domeinen niet vanzelf opnieuw uitlijnen en zullen ze structureel een tijdelijke magneet worden.