Magnetismul uimește pe toată lumea când îl întâlnește pentru prima dată. Magneții atrag unele obiecte ca prin magie, dar numai materiale specifice răspund la un magnet. Înțelegerea materialelor care răspund și a celor care nu sunt destul de simple, dar depinde de înțelegerea modului în care funcționează magneții în general. În timp ce majoritatea oamenilor știu că metalele sunt atrase de magneți, în realitate, metalele „feromagnetice” precum fierul sunt principalele metale care sunt atrași de ei, deși metalele paramagnetice și ferimagnetice (cu un „i”, nu un „o”) metalele au o atracție slabă pentru magneți, de asemenea.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Fierul, cobaltul și nichelul, precum și aliajele compuse din aceste metale feromagnetice, sunt puternic atrase de magneți. Alte metale feromagnetice includ gadoliniu, neodim și samariu.
Metalele paramagnetice sunt slab atrase de magneți și includ platină, tungsten, aluminiu și magneziu.
Metalele ferimagnetice precum magnetitul sunt de asemenea atrase de magneți, în timp ce metalele diamagnetice precum argintul și cuprul sunt respinse de aceștia.
Cum funcționează magnetismul
Înțelegerea magnetismului este esențială dacă doriți să știți de ce unele metale sunt atrase de magneți, iar altele nu. Mișcarea electronilor dintr-un atom produce un câmp magnetic mic, dar în mod obișnuit, acest câmp este anulat de mișcarea altor electroni și a câmpurilor lor magnetice opuse. Cu toate acestea, în unele materiale, atunci când aplicați un câmp magnetic, rotirile electronilor vecini se aliniază unul cu altul, ceea ce produce un câmp net pe întregul material. Pe scurt, în loc să se anuleze reciproc câmpurile, electronii din aceste materiale se unesc și fac un câmp mai puternic. În unele materiale, această aliniere dispare atunci când câmpul este eliminat, dar în altele, rămâne chiar și după ce câmpul a fost eliminat.
Magneții au poli pozitivi și negativi (sau poli nord și sud) și, după cum știu majoritatea oamenilor, polii care se potrivesc se resping reciproc, în timp ce polii opuși se atrag reciproc.
Metale și aliaje feromagnetice
Materialele feromagnetice sunt atrase de magneți, deoarece electronii lor se rotesc și „momentele magnetice” rezultate se aliniază ușor și păstrează această aliniere chiar și fără un câmp magnetic extern. Prin urmare, materialele feromagnetice precum fierul, nichelul și cobaltul sunt atrase de magneți, precum și de metalele din pământuri rare, cum ar fi gadoliniu, neodim și samariu.
Aliajele realizate din aceste materiale sunt, de asemenea, atrase de magneți, astfel încât oțelul inoxidabil cu cantități substanțiale de fier (spre deosebire de crom, de exemplu) este atras de magneți. Alte aliaje feromagnetice includ awaruite (nichel și fier), wairauite (cobalt și fier), alnico (cobalt, fier, nichel, aluminiu, titan și cupru) și chromindur (crom, cobalt și fier). În esență, orice aliaj compus din materiale feromagnetice va fi, de asemenea, magnetic.
Metale paramagnetice și magnetism
Metalele paramagnetice au o atracție mai slabă față de magneți decât metalele feromagnetice și nu își păstrează proprietățile magnetice în absența unui câmp magnetic. Metalele paramagnetice includ:
- platină
- aluminiu
- tungsten
- molibden
- tantal
- cesiu
- litiu
- magneziu
- sodiu
- uraniu
Metale ferimagnetice și magnetism
Unele materiale sunt clasificate ca ferimagnetice. Acest lucru se întâmplă atunci când un compus ionic are două rețele de material cu momente magnetice opuse, dar cele două nu sunt complet echilibrate, ducând la o magnetizare netă. Magnetitul oferă un exemplu al acestui tip de magnetism și a fost considerat inițial un material feromagnetic din cauza asemănărilor dintre aceste două tipuri de magnetism. Cu toate acestea, multe materiale ferimagnetice sunt mai degrabă ceramice decât metale.
Metale diamagnetice și magnetism
Metalele diamagnetice sunt respinse de magneți mai degrabă decât atrase de ele și, de obicei, slab. Materialele sunt clasificate ca diamagnetice atunci când momentele lor magnetice acționează în opoziție cu câmpul aplicat, mai degrabă decât să-l amplifice. Aceste materiale includ argint, plumb, mercur și cupru.