IMANTATION: HVAD DET BESTÅR AF, METODE OG EKSEMPLER - FYSISK - 2025

Den magnetisering eller magnetisering er en vektor mængde, der er også kendt som magnetiseringsvektor styrke. Det betegnes som M og defineres som det magnetiske moment m pr. Enhedsvolumen V. Matematisk udtrykkes det som følger:

M = d m / dV

Enheder M i internationale enhedssystem SI er ampere / meter, de samme som dem af magnetfeltet H. Notationen med fed skrift er at indikere, at dette er vektorer og ikke skalarer.

Figur 1. Ferritmagneter i form af ringe. Kilde: Wikimedia Commons.

Nu er et materiales eller substans magnetiske øjeblik manifestationen af ​​bevægelsen af ​​elektriske ladninger inde i atomet, grundlæggende elektronens.

I princippet kan elektronet inde i atomet forestilles som et lille lukket strømkredsløb, mens det beskriver en cirkulær bane rundt om kernen. I virkeligheden opfører elektronet sig ikke på denne måde i henhold til atomets kvantemekaniske model, men det falder sammen med dette med hensyn til den magnetiske effekt.

Derudover har elektronet en spin-effekt, analogt med en rotation på sig selv. Denne anden bevægelse giver et endnu vigtigere bidrag til atomets totale magnetisme.

Når et materiale placeres i et eksternt magnetfelt, justeres de magnetiske momenter i begge bidrag og skaber et magnetfelt i materialet.

Magnetiseringsmetoder

At magnetisere et materiale betyder at give det magnetiske egenskaber, enten midlertidigt eller permanent. Men materialet skal reagere passende på magnetisme for at dette kan ske, og ikke alle materialer gør det.

Afhængig af deres magnetiske egenskaber og responsen de har på et eksternt magnetfelt såsom en magnet, klassificeres materialer i tre store grupper:

-Diamagnetic

-Paramagnetic

-Ferromagnetic

Alle materialer er diamagnetiske, hvis respons består af en svag frastødning, når de placeres midt i et eksternt magnetfelt.

Paramagnetisme er på sin side typisk for nogle stoffer, der oplever en ikke særlig intens tiltrækning til et eksternt felt.

Ferromagnetiske materialer er dog dem, der har den stærkeste magnetiske respons af alle. Magnetit er et jernoxid, der er en naturlig magnet kendt fra det gamle Grækenland.

Figur 2. Magnetit eller lodsten fra Brasilien. Kilde: Wikimedia Commons.

Magnetiseringsmetoderne, der vil blive beskrevet nedenfor, bruger materialer med god magnetisk respons for at opnå de ønskede effekter. Men på nanopartikelniveau er det endda muligt at magnetisere guld, et metal, der normalt ikke har en bemærkelsesværdig magnetisk respons.

Hvordan magnetiseres en ferromagnetisk genstand?

Medmindre materialet er en naturlig magnet, såsom et stykke magnetit, er det generelt afmagnetiseret eller afmagnetiseret. Dette fører til en anden klassificering af magnetiske materialer:

- Hårdt, som er permanente magneter.

- Blød eller sød, som selv om de ikke er permanente magneter, har en god magnetisk respons.

- Halvhård, med mellemliggende egenskaber blandt ovenstående.

Ferromagnetiske materialers magnetiske respons skyldes det faktum, at de magnetiske domæner er arrangeret inde i dem, områder med tilfældigt arrangerede magnetiseringsvektorer.

Dette resulterer i, at magnetiseringsvektorerne annulleres, og at nettomagnetiseringen er nul. Af denne grund, for at oprette en magnetisering, skal magnetiseringsvektorerne justeres, enten permanent eller i det mindste i et stykke tid. På denne måde magnetiseres materialet.

Der er flere måder at opnå dette på, for eksempel ved induktionsmagnetisering, kontakt, gnidning, afkøling og endda at ramme genstanden, som beskrevet nedenfor.

eksempler

Den valgte magnetiseringsmetode afhænger af materialet og procedurens mål.

Kunstige magneter kan oprettes til en lang række funktioner. I dag magnetiseres magneter industrielt efter en meget omhyggelig proces.

Induktionsmagnetisering

Ved denne metode anbringes det materiale, der skal magnetiseres, midt i et intensivt magnetfelt, såsom det fra en kraftig elektromagnet. På denne måde justeres domænerne og deres respektive magnetisering med det eksterne felt. Og resultatet er, at materialet er magnetiseret.

Afhængigt af materialet kan det fastholde den således opnåede magnetisering permanent, eller den kan miste den, så snart det eksterne felt forsvinder.

Gnidmagnetisering

Denne metode kræver gnidning af den ene ende af materialet, der skal magnetiseres med en magnets pol. Det skal gøres i samme retning, således at det gnidede område på denne måde får den modsatte polaritet.

Dette skaber en magnetisk virkning på en sådan måde, at i den anden ende af materialet dannes en modsat magnetisk pol, hvilket resulterer i, at stoffet magnetiseres.

Kontakt magnetisering

Ved kontaktmagnetisering skal objektet, der skal magnetiseres, komme i direkte kontakt med magneten, så det får sin magnetisering. Tilpasningen af ​​domænerne i det objekt, der skal magnetiseres, sker som en kaskadeeffekt, der kommer hurtigt fra enden i kontakt til den anden ende.

Et typisk eksempel på kontaktmagnetisering er at fastgøre et klips til en permanent magnet, og magneten vil forblive magnetiseret og tiltrække andre klip for at danne en kæde. Det fungerer også med nikkelmønter, negle og strygejern.

Men når det første klip, søm eller mønt er fjernet fra magneten, forsvinder magnetisering af de andre, medmindre det er en virkelig stærk magnet, der er i stand til at producere permanent magnetisering.

Elektrisk metode til magnetisering

Materialet, der skal magnetiseres, er indpakket i ledende ledning, gennem hvilket en elektrisk strøm ledes. Elektrisk strøm er intet andet end en bevægelig ladning, der producerer et magnetfelt. Dette felt er ansvarlig for magnetisering af det materiale, der er placeret indeni, og effekten er at øge det resulterende felt i høj grad.

De således oprettede magneter kan aktiveres og deaktiveres efter ønske ved blot at afbryde kredsløbet, ud over det faktum, at magten i magneten kan ændres ved at føre mere eller mindre strøm. De kaldes elektromagneter, og med dem kan du nemt flytte tunge genstande eller adskille magnetiske fra ikke-magnetiske materialer.

Magnetisering ved et slag

En jernstang eller endda et arkiveringsskab af metal kan magnetiseres ved at slå den inde i et magnetfelt. I nogle lokaliteter er Jordens magnetfelt stærkt nok til at opnå denne effekt. En jernstang, der rammer jorden lodret, kan magnetiseres, fordi Jordens magnetfelt har en lodret komponent.

Magnetisering kontrolleres med et kompas, der er placeret på toppen af ​​bjælken. For et arkivskab er det nok at åbne og lukke skufferne med tilstrækkelig beslutsomhed.

Et slag kan også afmagnetisere en magnet, da det ødelægger rækkefølgen af ​​de magnetiske domæner i materialet. Varme har også den samme effekt.

Magnetisering ved afkøling

Der er stoffer såsom basalt-lavas i det indre af Jorden, som, når de afkøles i nærvær af et magnetfelt, bevarer magnetiseringen af ​​nævnte felt. Undersøgelse af disse typer stoffer er bevis for, at Jordens magnetfelt har ændret sin orientering siden Jorden blev oprettet.

Referencer

1. Figueroa, D. (2005). Serie: Fysik til videnskab og teknik. Bind 6. Elektromagnetisme. Redigeret af Douglas Figueroa (USB).
2. Hewitt, Paul. 2012. Konceptuel fysisk videnskab. 5. ^th. Ed. Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fysik: Et kig på verden. 6 ^ta Redigering forkortet. Cengage Learning
4. Luna, M. Vidste du, at guld kan være en magnet? Gendannes fra: elmundo.es.
5. Tillery, B. 2012. Fysisk videnskab. McGraw Hill.