Contenuto
Molte persone danno per scontato i magneti. Sono ovunque dai laboratori di fisica alle bussole utilizzate per le gite in campeggio ai souvenir bloccati sui frigoriferi. Alcuni materiali sono più sensibili al magnetismo di altri. Alcuni tipi di magneti, come gli elettromagneti, possono essere attivati e disattivati mentre i magneti permanenti producono un campo magnetico costante in ogni momento.
domini
Tutti i materiali sono costituiti da domini magnetici. Queste sono piccole tasche che contengono dipoli atomici. Quando questi dipoli si allineano in una sola direzione, il materiale presenta proprietà magnetiche. Il ferro in particolare è un elemento i cui dipoli sono facilmente allineabili. In altri materiali, i dipoli possono essere allineati all'interno di un dominio ma non rispetto ad altri domini nello stesso pezzo di materiale. Questi domini possono essere rilevati usando un processo chiamato microscopia a forza magnetica. Quando un materiale viene posizionato in un forte campo magnetico, i suoi domini si allineeranno e il materiale stesso verrà magnetizzato. Non tutti i domini devono essere allineati per ottenere il magnetismo.
elettricità
L'esposizione a una corrente elettrica è un altro modo per allineare i domini magnetici. Quando due fili hanno una corrente elettrica che li attraversa, ci sarà un'attrazione magnetica tra loro se le correnti corrono nella stessa direzione. I fili si respingono a vicenda se le loro correnti sono in direzioni opposte. La Terra è un magnete che viene prodotto dalle correnti elettriche nel nucleo fuso dei pianeti, sebbene gli scienziati della National Aeronautics and Space Administration continuino a cercare la fonte di queste correnti.
ferromagnetismo
Il ferromagnetismo è un fenomeno che si verifica in alcuni metalli, in particolare ferro, cobalto e nichel, che fa sì che il metallo diventi magnetico. Gli atomi in questi metalli hanno un elettrone spaiato e quando il metallo è esposto a un campo magnetico sufficientemente forte, questi spin di elettroni si allineano parallelamente tra loro. Questo è il motivo per cui i nuclei di ferro vengono utilizzati nei solenoidi elettromagnetici e negli avvolgimenti del trasformatore. La corrente elettrica crea un campo magnetico amplificato dal magnetismo indotto dai nuclei di ferro.
Temperatura del Curie
I materiali rimangono magnetici a temperature inferiori alla temperatura di Curie. Questa temperatura è diversa per vari metalli e descrive il punto in cui scompare l'ordine a lungo raggio dei domini magnetici. L'ordine a lungo raggio è ciò che mantiene i domini magnetici con un orientamento particolare. Temperature di Curie più elevate significano che è necessaria più energia per disorientare i domini magnetici di un materiale. Quando la temperatura scende al di sotto della temperatura di Curie e il materiale viene posizionato in un campo magnetico, tornerà a essere magnetico.