Содержание
Магниты на атомной энергии. Разница между постоянным магнитом и временным магнитом заключается в их атомной структуре. У постоянных магнитов их атомы выровнены все время. Временные магниты выравнивают свои атомы только под воздействием сильного внешнего магнитного поля. Перегрев постоянного магнита изменит его атомную структуру и превратит его во временный магнит.
Основы магнита
Материалы с магнитными свойствами обладают магнитными полями. Типичный стальной гвоздь не имеет достаточно сильного магнитного поля, чтобы привлечь металлическую скрепку. Но намагниченность может увеличить напряженность магнитного поля стальных гвоздей. Простое размещение сильного постоянного магнита рядом со стальным гвоздем приведет к тому, что гвоздь будет иметь более сильное магнитное поле и будет действовать как временный магнит. Гвоздь называют временным магнитом, потому что после удаления постоянного магнита гвоздь теряет силу магнитного поля, которая притягивала скрепку для бумаг.
Постоянные магниты
Постоянные магниты отличаются от временных магнитов своей способностью оставаться намагниченными без воздействия ближайшего внешнего магнитного поля. Как правило, постоянные магниты изготавливаются из «твердых» магнитных материалов, где «жесткий» относится к материалам, способным намагничиваться и оставаться намагниченными. Сталь является примером магнитотвердого материала.
Многие постоянные магниты создаются путем воздействия на магнитный материал очень сильным внешним магнитным полем. Как только внешнее магнитное поле удалено, обработанный магнитный материал теперь превращается в постоянный магнит.
Временные магниты
В отличие от постоянных магнитов, временные магниты не могут оставаться намагниченными сами по себе. Магнитно-мягкие материалы, такие как железо и никель, не будут привлекать скрепки после удаления сильного внешнего магнитного поля.
Одним примером промышленного временного магнита является электромагнит, используемый для перемещения металлолома на свалке. Электрический ток, протекающий через катушку, которая окружает железную пластину, индуцирует магнитное поле, которое намагничивает пластину. Когда течет ток, пластина собирает металлолом. Когда ток прекращается, пластина выпускает металлолом.
Основы атомной теории магнитов
Магнитные материалы обладают вращающимися электронами вокруг ядра атомов, которые индивидуально создают крошечное магнитное поле. Это по существу делает каждый атом крошечным магнитом внутри большего магнита. Эти крошечные магниты называют диполями, потому что они имеют магнитный северный и южный полюс. Отдельные диполи имеют тенденцию слипаться с другими диполями, образуя более крупные диполи, называемые доменами. Эти домены имеют более сильные магнитные поля, чем отдельные диполи.
Магнитные материалы, которые не намагничены, имеют свои атомные домены, расположенные в разных направлениях. Однако, когда магнитный материал намагничен, атомные домены располагаются в общей ориентации и тем самым действуют как один большой домен, который имеет еще более сильное магнитное поле, чем любой отдельный домен. Это то, что дает магниту свою силу.
Разница между постоянным магнитом и временным магнитом заключается в том, что после прекращения намагничивания атомные домены с постоянными магнитами останутся выровненными и будут иметь сильное магнитное поле, тогда как домены с временными магнитами будут перестраиваться несогласованным образом и иметь слабые магнитное поле.
Один из способов испортить постоянный магнит - это перегреть его. Избыточное тепло заставляет атомы магнитов сильно вибрировать и нарушать выравнивание атомных доменов и их диполей. После охлаждения домены не будут перестраиваться, как прежде, сами по себе и структурно станут временным магнитом.