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I magneti fanno parte della nostra vita quotidiana in diversi modi. Sebbene la maggior parte delle persone probabilmente pensi ai magneti dai colori vivaci attaccati al proprio frigorifero, i magneti sono disponibili in una varietà molto più grande di quella. I magneti sono utilizzati nella scienza, nell'industria e nella vita di tutti i giorni. Alcuni sono formati naturalmente, altri sono creati dall'uomo; alcuni sono permanenti e altri sono temporanei.
tipi
I magneti naturali si trovano in un minerale ricco di ferro chiamato magnetite. La Terra stessa è una calamita. La maggior parte dei magneti utilizzati oggi, tuttavia, sono realizzati dall'uomo e sono creati elaborando alcune leghe metalliche in modo che le cariche si allineino. I magneti artificiali possono essere temporanei o permanenti. I magneti temporanei possono essere realizzati sfregando un pezzo di metallo magnetico, come il ferro, o facendo passare l'elettricità attraverso le bobine di un elettromagnete.
Storia
I primi magneti erano pezzi di magnetite trovati per caso. Piccoli pezzi di ferro e magnetite sono stati usati per le bussole di base dai marinai cinesi più di 1.000 anni fa. Gli studi moderni sul magnetismo iniziarono con il lavoro di William Gilbert nei primi anni del 1600, quando stabilì che la Terra esibiva magnetismo e che il magnetismo poteva essere modificato da processi esterni.
Funzione
Tutti i magneti funzionano con gli stessi principi fisici di base. In un magnete, gli atomi del metallo sono disposti in gruppi chiamati domini, in cui gli allineamenti atomici fanno sì che i domini microscopici diventino magneti su quella scala. I domini stessi si allineano per creare il magnete più grande. L'applicazione del calore al materiale magnetico fa sì che gli allineamenti rimangano stabili, creando un magnete permanente.
Dimensioni e forza
I magneti hanno dimensioni molto diverse, dai minuscoli magneti utilizzati in elettronica e produzione ai magneti giganti utilizzati per la sperimentazione del ciclotrone in fisica. Anche la forza di questi magneti può variare notevolmente. Un magnete come quelli usati per attaccare i frigoriferi ha in genere una resistenza di circa un decimo di un tesla, l'unità dell'induzione magnetica. Il magnete più potente mai registrato, un elettromagnete costruito presso il Dipartimento di Energys Berkeley Lab degli Stati Uniti nel 2001, aveva una forza di 14,7 tesla e veniva usato per piegare i percorsi delle particelle atomiche ad alta velocità.
Benefici
Uno dei principali usi pratici dei magneti è nella produzione di elettricità. Proprio come l'elettricità può creare magnetismo in un elettromagnete, il movimento dei magneti in un generatore può produrre elettricità. I magneti vengono utilizzati anche per alcuni treni ad alta velocità, computer, telefoni, macchine di fabbrica e bussole.