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I magneti sono alimentati atomicamente. La differenza tra un magnete permanente e un magnete temporaneo sta nelle loro strutture atomiche. I magneti permanenti hanno i loro atomi sempre allineati. I magneti temporanei hanno i loro atomi allineati solo mentre sono sotto l'influenza di un forte campo magnetico esterno. Il surriscaldamento di un magnete permanente riorganizzerà la sua struttura atomica e lo trasformerà in un magnete temporaneo.
Nozioni di base sui magneti
I materiali con proprietà magnetiche possiedono campi magnetici. Un tipico chiodo in acciaio non ha un campo magnetico abbastanza forte da attrarre una graffetta di metallo. Ma la magnetizzazione può aumentare la forza del campo magnetico dei chiodi in acciaio. Il semplice posizionamento di un forte magnete permanente accanto a un chiodo d'acciaio farà sì che l'unghia abbia un campo magnetico più forte e si comporti come un magnete temporaneo. L'unghia viene definita magnete temporaneo perché, una volta rimosso il magnete permanente, l'unghia perde la sua intensità di campo magnetico che attrae la graffetta.
Magneti permanenti
I magneti permanenti differiscono dai magneti temporanei per la loro capacità di rimanere magnetizzati senza l'influenza di un campo magnetico esterno vicino. Tipicamente, i magneti permanenti sono realizzati con materiali magnetici "duri" dove "duro" si riferisce alla capacità dei materiali di magnetizzarsi e rimanere magnetizzati. L'acciaio è un esempio di materiale magnetico duro.
Molti magneti permanenti vengono creati esponendo il materiale magnetico a un campo magnetico esterno molto forte. Una volta rimosso il campo magnetico esterno, il materiale magnetico trattato viene ora convertito in un magnete permanente.
Magneti temporanei
A differenza dei magneti permanenti, i magneti temporanei non possono rimanere magnetizzati da soli. I materiali magnetici morbidi come ferro e nichel non attireranno graffette dopo la rimozione di un forte campo magnetico esterno.
Un esempio di magnete temporaneo industriale è un elettromagnete utilizzato per spostare rottami metallici in un cantiere di recupero. Una corrente elettrica che scorre attraverso una bobina che circonda una piastra di ferro induce un campo magnetico che magnetizza la piastra. Quando la corrente scorre, la piastra raccoglie rottami metallici. Quando la corrente si interrompe, la piastra rilascia la ferraglia.
Teoria atomica di base dei magneti
I materiali magnetici possiedono elettroni rotanti attorno a un nucleo di atomi che esercitano individualmente un minuscolo campo magnetico. Questo essenzialmente rende ogni atomo un piccolo magnete all'interno di un magnete più grande. Questi piccoli magneti sono chiamati dipoli perché hanno un polo nord e sud magnetico. I singoli dipoli tendono a raggrupparsi con altri dipoli formando dipoli più grandi chiamati domini. Questi domini hanno campi magnetici più forti dei singoli dipoli.
I materiali magnetici che non sono magnetizzati hanno i loro domini atomici disposti in direzioni diverse. Tuttavia, quando il materiale magnetico viene magnetizzato, i domini atomici si dispongono in un orientamento comune e agiscono quindi come un grande dominio che ha un campo magnetico ancora più forte di qualsiasi singolo dominio. Questo è ciò che dà a un magnete il suo potere.
La differenza tra un magnete permanente e un magnete temporaneo è che una volta arrestata la magnetizzazione, i domini atomici di un magnete permanente rimarranno allineati e avranno un campo magnetico forte, mentre i domini di un magnete temporaneo si riorganizzeranno in modo non allineato e avranno un debole campo magnetico.
Un modo per rovinare un magnete permanente è surriscaldarlo. Il calore eccessivo fa vibrare violentemente gli atomi dei magneti e interrompe l'allineamento dei domini atomici e dei loro dipoli. Una volta raffreddati, i domini non verranno riallineati come prima da soli e strutturalmente diventeranno un magnete temporaneo.