En magnets evne til at tiltrække forskellige metalgenstande til sig selv er sandsynligvis velkendt for alle. For ikke at nævne brugen af magneter i medicin og andre industrier. Hvordan fungerer magneten, og hvilke stoffer tiltrækker den foruden jern?
Hvad er en magnet, og hvordan arrangeres den?
En magnet er et legeme, der har sit eget magnetfelt. Magneter findes i flere former:
- Permanent - produkter, der efter en enkelt magnetisering bevarer denne egenskab. Magneter er opdelt i flere underarter afhængigt af styrken og andre parametre.
- Midlertidig - arbejde med princippet om konstanter, men kun når de befinder sig i et stærkt magnetfelt. For eksempel produkter fra det såkaldte bløde jern (negle, papirclips osv.).
- Solenoids er ledninger tæt viklet på en ramme. En sådan anordning er typisk udstyret med en jernkerne. Det fungerer kun, hvis en elektrisk strøm passerer gennem ledningen.
En permanent magnet er den mest almindelige og almindelige. Til fremstilling heraf anvendes de følgende materialekombinationer oftest:
- neodym-jern-bor;
- Alnico eller UNDK-legering (jern, aluminium, nikkel, kobolt);
- kobolt samarium;
- ferriter (forbindelser med jernoxider og andre ferrimagnetmetaller).
Enhver magnet har en syd- og nordpol. De samme poler frastøtter, og de modsatte tiltrækker.
Interessant fakta: magneter fremstilles ofte i form af en hestesko. Dette gøres, så polerne er placeret så tæt på hinanden som muligt. Således skabes et stærkt magnetfelt, der er i stand til at tiltrække større dele af metallet.
Hvorfor tiltrækker en magnet kun visse stoffer?
Princippet for dens drift er baseret på oprettelsen af et magnetfelt ved hjælp af bevægelige elektroner. Generelt er et elektron den enkleste magnet. Og enhver ladet partikel i bevægelse danner et magnetfelt. Hvis der er mange bevægelige partikler, og deres bevægelse finder sted omkring en akse, opnås et legeme med magnetiske egenskaber.
Hvorfor tiltrækker en magnet imidlertid ikke alle stoffer i træk? Atomets sammensætning inkluderer kernen såvel som elektroner, der kredser omkring det. Elektroner har specielle niveauer, som de roterer eller kredsløb. På hvert sådant niveau er 2 elektroner placeret. Og de roterer i forskellige retninger.
Der er dog stoffer, der kaldes ferromagneter. Nogle elektroner er parrede. I overensstemmelse hermed kan et vist antal af dem dreje i samme retning. Dette skaber et magnetfelt omkring hvert atomstof.
Normalt er atomer i tilfældig rækkefølge. I dette tilfælde afbalancerer felterne hinanden. Men hvis du dirigerer magnetfelterne for alle atomer i en retning, får du en magnet. Det er bemærkelsesværdigt, at forskellige metaller og andre stoffer kan tiltrækkes, men meget svagere end ferromagneter.For at mærke tiltrækningen skal du bruge en meget stærk magnet.
Ferromagneter inkluderer metaller, såsom jern, cobalt, nikkel, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium. Nogle metallegeringer og forbindelser er også karakteriseret ved lignende egenskaber. Antallet af ferromagneter af ikke-metallisk oprindelse er ikke så stort eller indtil videre lidt undersøgt. Disse inkluderer fx chromoxid.
Magnetisk følsomhed er kendetegnet ved stoffer (hovedsageligt metaller), der har en bestemt struktur. De kaldes ferromagneter - dette er stoffer, hvor magnetiske felt i atomer samler sig i en retning. Foruden jern hører cobalt, nikkel, terbium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium til ferromagneter. En magnet tiltrækker også visse legeringer og endda ikke-metalliske stoffer - for eksempel kromoxid.