Содержание
Многие люди принимают магниты как должное. Они повсюду: от физических лабораторий до компасов, используемых для походов, до сувениров, прикрепленных к холодильникам. Некоторые материалы более восприимчивы к магнетизму, чем другие. Некоторые типы магнитов, такие как электромагниты, можно включать и выключать, в то время как постоянные магниты постоянно создают постоянное магнитное поле.
Домены
Все материалы состоят из магнитных доменов. Это крошечные карманы, которые содержат атомные диполи. Когда эти диполи выравниваются в одном направлении, материал проявляет магнитные свойства. В частности, железо является элементом, диполи которого легко выровнены. В других материалах диполи могут быть выровнены внутри домена, но не относительно других доменов в том же куске материала. Эти домены могут быть обнаружены с помощью процесса, называемого магнитно-силовой микроскопией. Когда материал помещен в сильное магнитное поле, его домены выровняются и сам материал станет намагниченным. Не все домены должны быть выровнены для достижения магнетизма.
Электричество
Воздействие электрического тока является еще одним способом выравнивания магнитных доменов. Когда через два провода протекает электрический ток, между ними возникает магнитное притяжение, если токи идут в одном направлении. Провода будут отталкивать друг друга, если их токи идут в противоположных направлениях. Земля - это магнит, который создается электрическими токами в расплавленном ядре планет, хотя ученые Национальной администрации по аэронавтике и исследованию космического пространства продолжают искать источник этих течений.
Ферромагнетизм
Ферромагнетизм - это явление, возникающее в некоторых металлах, в частности в железе, кобальте и никеле, которое приводит к тому, что металл становится магнитным. Атомы в этих металлах имеют неспаренный электрон, и когда металл подвергается воздействию достаточно сильного магнитного поля, эти спины электронов выстраиваются параллельно друг другу. Вот почему железные сердечники используются в электромагнитных соленоидах и обмотках трансформаторов. Электрический ток создает магнитное поле, которое усиливается индуцированным железом сердечником магнетизма.
Температура Кюри
Материалы остаются магнитными при температурах ниже, чем температура Кюри. Эта температура различна для разных металлов и описывает точку, в которой исчезает дальний порядок магнитных доменов. Дальний порядок - это то, что удерживает магнитные домены в определенной ориентации. Более высокие температуры Кюри означают, что для разориентации магнитных доменов материалов требуется больше энергии. Когда температура падает ниже температуры Кюри, и материал помещается в магнитное поле, он снова становится магнитным.