Contenuto
- Magnetismo e magneti naturali
- Metallo magnetizzante
- Magneti ceramici, flessibili e sagomati
- elettromagneti
- Magneti superconduttori
I magneti sono oggetti che possono esercitare una forza potente su altri oggetti senza toccarli. Un magnete può far muovere oggetti metallici o altri magneti da molto lontano. Esistono molti tipi diversi di magneti, dal semplice magnete da frigorifero fino ai magneti industriali che possono sollevare un'auto. I magneti vengono utilizzati nelle bussole per determinare la direzione, negli altoparlanti per produrre suono, nei computer e nei televisori e hanno molte altre applicazioni. Alcuni magneti si formano naturalmente; altri sono fatti dagli umani.
Magnetismo e magneti naturali
Tutta la materia è fatta di atomi. Un atomo può essere pensato come un piccolo nucleo di materiale attorno al quale orbitano particelle ancora più piccole di materia chiamate elettroni. Gli elettroni hanno una carica elettrica, quindi quando orbitano formano piccoli anelli di corrente elettrica attorno a ciascun nucleo. I campi magnetici sono formati dall'elettricità. Nella maggior parte dei materiali i piccoli magneti formati da ciascun atomo puntano tutti in direzioni diverse, quindi si annullano a vicenda. In alcuni materiali come la pietra calcarea, un minerale di ferro, il campo magnetico terrestre ha allineato tutti i magneti atomici e ha lasciato l'intera pietra un grande magnete.
Metallo magnetizzante
Le persone hanno usato magneti naturali per migliaia di anni. Una volta che le persone hanno scoperto che anche altri materiali potevano essere trasformati in magneti, hanno iniziato a produrre magneti più potenti con una varietà di processi diversi. Alcuni metalli possono essere trasformati in magneti esponendoli a campi magnetici. Anche se il semplice posizionamento del metallo in un campo magnetico può funzionare, farlo vibrare aumenta l'effetto. Accarezzare il metallo con il magnete aumenta anche l'effetto. Riscaldare il metallo mentre si trova sul campo e martellarlo mentre si raffredda aumenta ulteriormente l'effetto. L'acciaio e il ferro sono buoni magneti. Così fa una lega di alluminio, nichel e cobalto chiamata alnico.
Magneti ceramici, flessibili e sagomati
I magneti in ceramica sono realizzati in ossido di ferro e bario o carbonato di stronzio. Sono modellati e cotti come qualsiasi altra ceramica. Magneti flessibili e sagomati sono realizzati mescolando polvere magnetizzata (come polvere di ossido di ferro) con resina o plastica. La resina o la plastica possono quindi essere stampate normalmente e il risultato è un magnete con una forma unica che può essere flessibile.
elettromagneti
Gli elettromagneti sono diversi dagli altri tipi di magneti. Non utilizzano necessariamente alcun materiale magnetico nella loro costruzione. Poiché qualsiasi corrente elettrica in movimento produce un campo magnetico, è possibile ricavare un magnete da una batteria e un filo. Se il filo è formato in un anello, crea un campo magnetico con un polo nord e sud come magneti permanenti. Se molte bobine di filo sono fatte dello stesso filo, il magnete che si forma è ancora più forte. Se al centro della bobina viene inserito ferro o materiale similmente magnetizzabile, il magnete diventa ancora più forte.
Magneti superconduttori
I magneti superconduttori sono un tipo speciale di elettromagnete. I loop di filo vengono raffreddati fino a zero quasi assoluti e scollegati dalla loro fonte di alimentazione. Poiché la bobina è così fredda, gli atomi in essa contenuti sono così fermi che non offrono resistenza al movimento degli elettroni e la corrente continua a fluire. Ciò comporta la formazione di un campo magnetico molto più forte.