IMANTACIJA: IZ ČESA JE SESTAVLJENA METODA IN PRIMERI - FIZIČNO - 2026

Magnetizacije ali magnetizacije je vektorska količina, ki je znan tudi kot magnetizacija vektorski trdnosti. Označen je kot M in je opredeljen kot magnetni moment m na enoto volumna V. Matematično je izražen na naslednji način:

M = d m / dV

Enote M v mednarodnem sistemu enot SI so amper / meter, enako kot tisti, magnetnega polja H . Oznaka s krepko pisavo pomeni, da gre za vektorje in ne skalarje.

Slika 1. Feritni magneti v obliki obročev. Vir: Wikimedia Commons.

Zdaj je magnetni moment materiala ali snovi manifestacija gibanja električnih nabojev znotraj atoma, v bistvu gibanja elektrona.

Načeloma si lahko elektron znotraj atoma predstavljamo kot majhen zaprt tok vezja, medtem ko opisuje krožno orbito okoli jedra. V resnici se elektron v kvantno-mehanskem modelu atoma ne obnaša tako, ampak glede na magnetni učinek sovpada s tem.

Poleg tega ima elektron spin učinek, analogen vrtenju na sebi. To drugo gibanje daje še pomembnejši prispevek k skupnemu magnetizmu atoma.

Ko je material nameščen znotraj zunanjega magnetnega polja, se magnetni momenti obeh prispevkov poravnajo in ustvarijo magnetno polje znotraj materiala.

Metode magnetiziranja

Magnetiranje materiala pomeni, da mu dajemo magnetne lastnosti, začasno ali trajno. Vendar se mora material ustrezno odzvati na magnetizem, da se to ne zgodi, in ne vsi materiali.

Materiale razvrstimo v tri velike skupine glede na njihove magnetne lastnosti in odziv na zunanje magnetno polje, kot je magnetno.

-Dijamagnetno

-Paramagnetna

-Ferromagnetno

Vsi materiali so diamagnetni, katerih odziv je sestavljen iz šibkega odbojnosti, če ga postavimo sredi zunanjega magnetnega polja.

Paramagnetizem je značilen za nekatere snovi, ki doživljajo ne zelo intenzivno privlačnost do zunanjega polja.

Vendar so feromagnetni materiali tisti z najmočnejšim magnetnim odzivom od vseh. Magnetit je železov oksid, ki je naravni magnet, znan iz stare Grčije.

Slika 2. Magnetit ali apnenec iz Brazilije. Vir: Wikimedia Commons.

Metode magnetiziranja, ki bodo opisane spodaj, uporabljajo materiale z dobrim magnetnim odzivom, da dosežejo želene učinke. Toda na ravni nanodelcev je celo mogoče magnetizirati zlato, kovino, ki običajno nima izjemnega magnetnega odziva.

Kako magnetizirati feromagnetni objekt?

Razen če material ni naravni magnet, na primer košček magnetita, je na splošno demagnetiziran ali demagnetiziran. To vodi v drugo klasifikacijo magnetnih materialov:

- Trdi , ki so trajni magneti.

- Mehki ali sladki , ki sicer niso trajni magneti, imajo dober magnetni odziv.

- poltrdni , ki imajo vmesne lastnosti med zgoraj navedenimi.

Magnetni odziv feromagnetnih materialov je posledica dejstva, da so magnetne domene razporejene znotraj njih , področja z naključno razporejenimi magneti za vetranje.

Posledica tega je, da se vektorji magnetiziranja prekličejo, neto magnetiziranje pa znaša nič. Zaradi tega je treba magnetizacijske vektorje trajno ali vsaj za nekaj časa poravnati. Na ta način se material magnetizira.

Obstaja več načinov, kako to doseči, na primer z indukcijsko magnetizacijo, stikom, drgnjenjem, hlajenjem in celo udarcem v predmet, kot je podrobneje opisano spodaj.

Primeri

Izbrana metoda namakanja je odvisna od materiala in ciljev postopka.

Umetni magneti se lahko ustvarijo za najrazličnejše funkcije. Danes se magneti industrijsko magnetizirajo po zelo skrbnem postopku.

Indukcijsko magnetiziranje

S to metodo se material, ki ga je treba namagnetirati, položi v sredino intenzivnega magnetnega polja, kot je močan elektromagnet. Na ta način so domene in njihove magnetizacije takoj usklajene z zunanjim poljem. Rezultat tega je, da je material magnetiziran.

Glede na material lahko tako dobljeno magnetizacijo trajno obdrži ali pa jo izgubi takoj, ko zunanje polje izgine.

Magnetizacija z drgnjenjem

Ta metoda zahteva drgnjenje enega konca materiala, ki ga je treba namagneti s palico magneta. To je treba storiti v isti smeri, tako da na ta način drgnjeno območje pridobi nasprotno polarnost.

To ustvari magnetni učinek, tako da se na drugem koncu materiala ustvari nasprotni magnetni pol, zaradi česar se snov magnetizira.

Kontaktna magnetizacija

Pri kontaktni magnetizaciji mora objekt, ki se namagneti, priti v neposreden stik z magnetom, tako da pridobi magnetiziranje. Poravnava domen v magnetiziranem objektu se pojavi kot kaskadni učinek, ki prihaja od konca v stiku z drugim koncem hitro.

Značilen primer kontaktne magnetizacije je pritrditev sponke na trajni magnet, magnet pa bo ostal magnetiziran in bo pritegnil druge sponke, da tvorijo verigo. Deluje tudi z nikljevimi kovanci, nohti in kosi železa.

Ko pa iz magneta odstranimo prvo sponko, žebelj ali kovanec, namagnetizacija drugih izgine, razen če gre za resnično močan magnet, ki lahko proizvaja trajno namagnetenje.

Električna metoda magnetiziranja

Material, ki ga je treba magnetizirati, je zavit v prevodno žico, skozi katero se prenaša električni tok. Električni tok ni nič drugega kot gibljivi naboj, ki proizvaja magnetno polje. To polje je odgovorno za magnetiziranje materiala, ki je v notranjosti, učinek pa je, da močno poveča nastalo polje.

Tako ustvarjene magnete lahko aktivirate in deaktivirate po volji, tako da preprosto odklopite vezje, poleg dejstva, da lahko moč magneta spremenite s prehodom več ali manj toka. Imenujejo se elektromagneti in z njimi lahko enostavno premikate težke predmete ali ločujete magnetne od nemagnetnih materialov.

Magnetizacija z udarcem

Železno palico ali celo kovinsko omarico za vložitev lahko magnetiziramo tako, da jo udarimo v magnetno polje. V nekaterih krajih je Zemljino magnetno polje dovolj močno, da doseže ta učinek. Železna palica, ki navpično udari v tla, se lahko magnetizira, ker ima Zemljino magnetno polje navpično komponento.

Magnetizacija se preveri s kompasom, ki je nameščen na vrhu palice. Za omarico za polnjenje je dovolj, da predale odprete in zaprete z zadostno odločnostjo.

Tudi udarec lahko magnet magnetizira, saj uničuje vrstni red magnetnih domen v materialu. Enako vpliva tudi toplota.

Magnetizacija s hlajenjem

V notranjosti Zemlje obstajajo snovi, kot so bazaltne lave, ki ob ohlajanju ob prisotnosti magnetnega polja zadržijo magnetizacijo navedenega polja. Preučevanje teh vrst snovi je dokaz, da je Zemljino magnetno polje že od nastanka Zemlje spremenilo svojo usmeritev.

Reference

1. Figueroa, D. (2005). Serija: Fizika za znanost in tehniko. Zvezek 6. Elektromagnetizem. Uredil Douglas Figueroa (USB).
2. Hewitt, Paul. 2012. Konceptualna fizikalna znanost. 5. ^st . Ed Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fizika: pogled na svet. 6 ^ta Urejanje skrajšano. Cengage Learning
4. Luna, M. Ali ste vedeli, da je zlato lahko magnet? Pridobljeno: elmundo.es.
5. Tillery, B. 2012. Fizikalna znanost. McGraw Hill.