Magnesy są zasilane atomowo. Różnica między magnesem trwałym a magnesem tymczasowym tkwi w ich strukturach atomowych. Magnesy trwałe mają cały czas swoje atomy w jednej linii. Magnesy tymczasowe mają swoje atomy wyrównane tylko pod wpływem silnego zewnętrznego pola magnetycznego. Przegrzanie magnesu stałego zmieni jego strukturę atomową i zamieni go w magnes tymczasowy.
Podstawy magnesów
Materiały o właściwościach magnetycznych posiadają pola magnetyczne. Typowy gwóźdź stalowy nie ma wystarczająco silnego pola magnetycznego, aby przyciągnąć metalowy spinacz do papieru. Ale namagnesowanie może zwiększyć siłę pola magnetycznego stalowego gwoździa. Samo umieszczenie silnego magnesu stałego obok stalowego gwoździa spowoduje, że gwóźdź będzie miał silniejsze pole magnetyczne i będzie działał jak magnes tymczasowy. Gwóźdź jest nazywany magnesem tymczasowym, ponieważ po usunięciu magnesu trwałego gwóźdź traci siłę pola magnetycznego, które przyciągnęło spinacz do papieru.
Magnesy trwałe
Magnesy trwałe różnią się od magnesów tymczasowych zdolnością do pozostawania namagnesowanym bez wpływu pobliskiego zewnętrznego pola magnetycznego. Zazwyczaj magnesy trwałe są wykonane z „twardych” materiałów magnetycznych, gdzie „twardy” odnosi się do zdolności materiału do namagnesowania i pozostania namagnesowanym. Stal jest przykładem twardego materiału magnetycznego.
Wiele magnesów trwałych powstaje przez wystawienie materiału magnetycznego na bardzo silne zewnętrzne pole magnetyczne. Po usunięciu zewnętrznego pola magnetycznego obrobiony materiał magnetyczny jest teraz przekształcany w magnes trwały.
Magnesy tymczasowe
W przeciwieństwie do magnesów trwałych, magnesy tymczasowe nie mogą same pozostać namagnesowane. Miękkie materiały magnetyczne, takie jak żelazo i nikiel, nie będą przyciągać spinaczy do papieru po usunięciu silnego zewnętrznego pola magnetycznego.
Jednym z przykładów przemysłowych magnesów tymczasowych jest elektromagnes używany do przemieszczania złomu na złomowisku. Prąd elektryczny przepływający przez cewkę otaczającą żelazną płytkę indukuje pole magnetyczne, które namagnesowuje płytkę. Gdy prąd płynie, płyta zbiera złom. Kiedy prąd ustaje, płyta uwalnia złom.
Podstawowa teoria atomowa magnesów
Materiały magnetyczne posiadają wirujące elektrony wokół jądra atomu, które indywidualnie wytwarzają niewielkie pole magnetyczne. To zasadniczo sprawia, że każdy atom jest maleńkim magnesem w większym magnesie. Te maleńkie magnesy nazywane są dipolami, ponieważ mają magnetyczny biegun północny i południowy. Poszczególne dipole mają tendencję do zbijania się z innymi dipolami, tworząc większe dipole zwane domenami. Domeny te mają silniejsze pola magnetyczne niż pojedyncze dipole.
Materiały magnetyczne, które nie są namagnesowane, mają swoje domeny atomowe ułożone w różnych kierunkach. Jednak gdy materiał magnetyczny jest namagnesowany, domeny atomowe układają się we wspólnym orientacji, a tym samym działać jak jedna duża domena, która ma jeszcze silniejsze pole magnetyczne niż jakakolwiek pojedyncza domena. To właśnie daje magnesowi jego moc.
Różnica między magnesem trwałym a magnesem tymczasowym polega na tym, że gdy namagnesowanie ustanie, domeny atomowe magnesu trwałego pozostaną są wyrównane i mają silne pole magnetyczne, podczas gdy domeny tymczasowego magnesu zmienią się w sposób nierówny i będą miały słabe pole magnetyczne pole.
Jednym ze sposobów zniszczenia magnesu trwałego jest jego przegrzanie. Nadmierne ciepło powoduje, że atomy magnesu gwałtownie wibrują i zakłócają wyrównanie domen atomowych i ich dipoli. Po ochłodzeniu domeny nie ulegną samoistnemu wyrównaniu, jak wcześniej i strukturalnie staną się tymczasowym magnesem.
