Schopnosť magnetu prilákať rôzne kovové predmety k sebe je pravdepodobne dobre známa všetkým. Nehovoriac o použití magnetov v medicíne a iných priemyselných odvetviach. Ako magnet funguje a aké látky priťahuje okrem železa?
Čo je to magnet a ako je usporiadaný?
Magnet je teleso, ktoré má svoje vlastné magnetické pole. Magnety prichádzajú v niekoľkých formách:
- stály - výrobky, ktoré si po jednej magnetizácii zachovajú túto vlastnosť. Magnety sú rozdelené do niekoľkých poddruhov v závislosti od sily a ďalších parametrov.
- dočasný - pracujú na princípe konštánt, ale iba vtedy, ak sú umiestnené v silnom magnetickom poli. Napríklad výrobky z takzvaného mäkkého železa (klince, kancelárske sponky atď.).
- elektromagnety sú drôty pevne ovinuté okolo rámu. Typicky je také zariadenie vybavené železným jadrom. Funguje to iba vtedy, ak cez kábel prechádza elektrický prúd.
Najbežnejší a najbežnejší je permanentný magnet. Na jeho výrobu sa najčastejšie používajú tieto kombinácie materiálov:
- neodým-železo-bor;
- Alnico alebo zliatina UNDK (železo, hliník, nikel, kobalt);
- kobaltové samárium;
- ferity (zlúčeniny oxidov železa a iných ferrimagnetických kovov).
Každý magnet má južný a severný pól. Rovnaké póly odpudzujú a tie opačné priťahujú.
Zaujímavý fakt: magnety sa často vyrábajú v tvare podkovy. To sa deje tak, že póly sú umiestnené čo najbližšie k sebe. Takto sa vytvorí silné magnetické pole, ktoré je schopné prilákať väčšie časti kovu.
Prečo magnet priťahuje iba určité látky?
Princíp jeho činnosti je založený na vytvorení magnetického poľa pomocou pohybujúcich sa elektrónov. Všeobecne platí, že elektrón je najjednoduchší magnet. A každá nabitá častica v pohybe vytvára magnetické pole. Ak existuje veľa pohybujúcich sa častíc a dochádza k ich pohybu okolo jednej osi, získa sa teleso s magnetickými vlastnosťami.
Prečo teda magnet nepriťahuje všetky látky v rade? Zloženie atómu zahrnuje jadro, ako aj elektróny obiehajúce okolo neho. Elektróny majú špeciálne úrovne, na ktorých rotujú, alebo obiehajú. Na každej takej úrovni sú umiestnené 2 elektróny. A otáčajú sa rôznymi smermi.
Existujú však látky nazývané feromagnetikách, Niektoré elektróny sú nepárové. Preto sa určitý počet z nich môže otáčať v rovnakom smere. To vytvára magnetické pole okolo každého atómu hmoty.
Atómy sú zvyčajne v náhodnom poradí. V tomto prípade sa polia navzájom vyrovnávajú. Ale ak nasmerujete magnetické polia všetkých atómov jedným smerom, získate magnet. Je pozoruhodné, že môžu priťahovať rôzne kovy a iné látky, ale oveľa slabšie ako feromagnety.Aby ste pocítili príťažlivosť, musíte použiť veľmi silný magnet.
Feromagnety zahŕňajú kovy ako železo, kobalt, nikel, gadolínium, terbium, dysprosium, holmium, erbium. Niektoré zliatiny kovov a zlúčeniny sa vyznačujú podobnými vlastnosťami. Počet feromagnetov nekovového pôvodu nie je taký vysoký alebo sa príliš neskúmal. Patria sem napríklad oxid chromitý.
Magnetickú susceptibilitu charakterizujú látky (hlavne kovy), ktoré majú určitú štruktúru. Nazývajú sa feromagnety - sú to látky, v ktorých sa magnetické polia atómov sčítavajú v jednom smere. Medzi feromagnety patria okrem železa železo, kobalt, nikel, terbium, gadolínium, dysprosium, holmium a erbium. Magnet tiež priťahuje určité zliatiny a dokonca aj nekovové látky - napríklad oxid chrómu.