Magnetiske egenskaper av materie for nybegynnere

Selv om ikke alle stoffer kan lages permanent magnet, blir alle stoffer plassert i et eksternt magnetfelt magnetisert på en eller annen måte. Noen av stoffene er mer magnetiserte, og noen er så svake at de ikke kan sees uten spesielle apparater.

Når vi sier "stoff er magnetisert", mener vi det faktum at stoffet i seg selv har blitt en kilde til magnetfelt på grunn av effekten av et eksternt magnetfelt på det. Det vil si at parametrene til vektoren for magnetisk induksjon B i nærvær av dette stoffet i et gitt rom ikke tilsvarer vektoren for magnetisk induksjon B0 i et vakuum, hvis stoffet er fraværende.

I forbindelse med dette fenomenet kan et slikt konsept som magnetisk permeabilitet av materie... Denne parameteren til stoffet viser hvor mange ganger størrelsen på den magnetiske induksjonsvektoren B i et gitt stoff er større enn i et vakuum ved samme styrke til det påførte magnetfeltet H.

Arten av reaksjonen til et eksternt magnetfelt bestemmer de magnetiske egenskapene til stoffet, som avhenger av hvordan den indre strukturen til disse stoffene er ordnet. Dermed kan tre klasser av stoffer med uttalte magnetiske egenskaper skilles (disse stoffene kalles magneter): ferromagneter, paramagneter og diamagneter.

Ferromagneter og Curie-punktet

For ferromagneter er den magnetiske permeabiliteten mye større enn enhet. Ferromagneter inkluderer for eksempel jern, nikkel og kobolt. Fra dem, som du lett kan se, lages det oftest permanente magneter. Det skal bemerkes her at den magnetiske permeabiliteten til ferromagneter avhenger av den magnetiske induksjonen av det eksterne magnetfeltet.

Hovedkarakteristikken til ferromagneter er at de er preget av restmagnetisme, det vil si at når de først er magnetisert, forblir ferromagneten slik selv etter at kilden til det eksterne magnetfeltet er slått av.

Men hvis en magnetisert ferromagnet varmes opp til en viss temperatur, vil den avmagnetisere igjen. Denne kritiske temperaturen kalles Curie-punktet eller Curie-temperaturen - det er temperaturen der et stoff mister sine ferromagnetiske egenskaper. For jern er Curie-punktet 770 ° C, for nikkel 365 ° C, for kobolt 1000 ° C. Hvis du tar en permanent magnet og varmer den til Curie-temperaturen, slutter den å være en magnet.

Paramagneter

En rekke stoffer som holdes i et eksternt magnetfelt som jern, det vil si magnetiseres i retning av magnetiseringsfeltet og tiltrekkes av det, kalles paramagneter.Deres magnetiske permeabilitet er litt mer enn enhet, rekkefølgen er 10-6... Den magnetiske permeabiliteten til paramagneter avhenger også av temperatur og avtar med økende.

I fravær av et eksternt magnetfelt har paramagneter ingen gjenværende magnetisering, det vil si at de ikke har noe eget magnetfelt. Permanente magneter er ikke laget av paramagneter. Paramagneter inkluderer for eksempel: aluminium, wolfram, ebonitt, platina, nitrogen.

Diamagnetisme

Men blant magneter er det også stoffer som magnetiseres mot et eksternt magnetfelt som påføres dem. De kalles diamagnetiske. Den magnetiske permeabiliteten til diamagneter er litt mindre enn enhet, rekkefølgen er 10-6.

Den magnetiske permeabiliteten til diamagneter er praktisk talt ikke avhengig av induksjonen av magnetfeltet som påføres dem, og heller ikke av temperaturen.Når diamagneten fjernes fra det magnetiserende magnetfeltet, er den fullstendig avmagnetisert og bærer ikke sitt eget magnetfelt.

Diamagneter inkluderer for eksempel: kobber, vismut, kvarts, glass, steinsalt. Ideelle diamagneter kalles superledere, siden det eksterne magnetfeltet ikke trenger gjennom dem i det hele tatt. Dette betyr at den magnetiske permeabiliteten til superlederen kan anses å være null.

Se også: Hva er forskjellen mellom kunstige og naturlige magneter?