Inhalt
Magnete werden atomar erregt. Der Unterschied zwischen einem permanenten und einem temporären Magneten liegt in ihren atomaren Strukturen. Bei Permanentmagneten sind die Atome jederzeit ausgerichtet, bei temporären Magneten sind die Atome nur ausgerichtet, wenn sie unter dem Einfluss eines starken externen Magnetfelds stehen. Durch Überhitzung eines Permanentmagneten wird seine Atomstruktur neu angeordnet und in einen temporären Magneten umgewandelt.
Grundlagen des Magnetismus
Materialien mit magnetischen Eigenschaften haben Magnetfelder. Ein gewöhnlicher Stahlnagel hat kein Magnetfeld, das stark genug ist, um eine Büroklammer anzuziehen. Die Magnetisierung kann jedoch die Stärke des Magnetfelds des Nagels erhöhen. Platzieren Sie einfach einen starken Permanentmagneten neben dem Nagel. Dadurch hat der Nagel ein stärkeres Magnetfeld, das als temporärer Magnet wirkt. Der Nagel wird als temporärer Magnet bezeichnet, da der Nagel, sobald der Permanentmagnet entfernt wird, das starke Magnetfeld verliert, das die Büroklammer angezogen hat.
Permanentmagnete
Permanentmagnete unterscheiden sich von temporären Magneten durch die Fähigkeit, ohne den Einfluss eines externen Magnetfelds magnetisiert zu bleiben. Normalerweise bestehen Permanentmagnete aus "starren" magnetischen Materialien, wobei sich das Wort auf die Fähigkeit des Materials bezieht, magnetisiert zu werden und dies auch zu bleiben. Stahl ist ein Beispiel für ein starres magnetisches Material.
Viele Permanentmagnete werden erzeugt, indem das magnetische Material sehr starken äußeren Feldern ausgesetzt wird. Sobald das äußere Feld entfernt ist, wird das Material in einen Permanentmagneten umgewandelt.
Temporäre Magnete
Im Gegensatz zu permanenten Magneten können temporäre Magnete nicht alleine magnetisiert bleiben. Weichmagnetische Materialien wie Eisen und Nickel ziehen keine Büroklammern an, nachdem ein starkes externes Magnetfeld entfernt wurde.
Ein Beispiel für einen temporären Industriemagneten ist der Elektromagnet, mit dem Altmetall aus einem Eisenschrott entfernt wird. Ein elektrischer Strom, der durch eine eine Eisenplatte umgebende Spule fließt, induziert ein Magnetfeld. Wenn der Strom fließt, nimmt die Platte den Schrott auf. Wenn die Kette stoppt, gibt die Platte den Schrott frei.
Grundlagen der Atomtheorie von Magneten
Magnetische Materialien haben Elektronen, die sich um den Atomkern drehen und individuell ein kleines Magnetfeld erzeugen. Dies macht im Wesentlichen jedes Atom zu einem kleineren Magneten innerhalb eines größeren Magneten. Diese winzigen Magnete werden Dipole genannt, weil sie einen magnetischen Nord- und Südpol haben. Einzelne Dipole neigen dazu, sich mit anderen zu verbinden und größere Dipole zu bilden, die als Domänen bezeichnet werden. Diese Domänen haben stärkere Magnetfelder als einzelne Dipole.
Bei magnetischen Materialien, die nicht magnetisiert sind, sind die Atomdomänen in entgegengesetzte Richtungen angeordnet. Wenn das Material jedoch magnetisiert wird, richten sich die Domänen in einer gemeinsamen Ausrichtung aus und wirken als große Domäne mit einem noch größeren Magnetfeld als eine einzelne Domäne. Dies gibt einem Magneten Kraft.
Der Unterschied zwischen einem Permanentmagneten und einem temporären Magneten besteht darin, dass die Domänen des Permanentmagneten nach dem Stoppen der Magnetisierung ausgerichtet bleiben und ein starkes Magnetfeld aufweisen, während sich die Domänen des temporären Magneten nicht ausgerichtet neu anordnen und a aufweisen schwaches Magnetfeld.
Eine Möglichkeit, einen Permanentmagneten zu verderben, besteht darin, ihn zu überhitzen. Übermäßige Hitze führt dazu, dass die Atome des Magneten heftig schwingen und die Ausrichtung der Atomdomänen und ihrer Dipole stören. Nach dem Abkühlen richten sich die Domänen nicht mehr wie zuvor neu aus und werden strukturell zu temporären Magneten.