IMANTASJON: HVA DEN BESTÅR AV, METODE OG EKSEMPLER - FYSISK - 2026

Den magnetiseringen eller magnetiseringen er en vektorstørrelse som er også kjent som magnetiseringen vektor styrke. Det er betegnet som M og er definert som det magnetiske momentet m per enhetsvolum V. Matematisk er det uttrykt som følger:

M = d m / dV

Enheter M i SI-systemet SI er ampere / m, den samme som for det magnetiske felt H . Notasjonen med fet skrift er å indikere at dette er vektorer og ikke skalarer.

Figur 1. Ferrittmagneter i form av ringer. Kilde: Wikimedia Commons.

Nå er det magnetiske øyeblikket til et materiale eller et stoff manifestasjonen av bevegelsen av elektriske ladninger inne i atomet, grunnleggende elektronens.

I prinsippet kan elektronet inne i atomet tenkes som en bitteliten lukket strømkrets, mens den beskriver en sirkulær bane rundt kjernen. I virkeligheten oppfører elektronet seg ikke på denne måten i henhold til atomets kvantemekaniske modell, men det faller sammen med dette når det gjelder magnetisk effekt.

I tillegg har elektronet en spinneffekt, analog med en rotasjon på seg selv. Denne andre bevegelsen gir et enda viktigere bidrag til atomens totale magnetisme.

Når et materiale plasseres i et eksternt magnetfelt, justeres de magnetiske momentene i begge bidragene og skaper et magnetfelt i materialet.

Magnetiseringsmetoder

Å magnetisere et materiale betyr å gi det magnetiske egenskaper, enten midlertidig eller permanent. Men materialet må svare riktig på magnetisme for at dette skal skje, og ikke alle materialer gjør det.

Avhengig av deres magnetiske egenskaper og responsen de har på et eksternt magnetfelt som for eksempel en magnet, blir materialer klassifisert i tre store grupper:

-Diamagnetic

-Paramagnetic

-Ferromagnetic

Alle materialer er diamagnetiske, hvis respons består av en svak frastøtning når de plasseres midt i et eksternt magnetfelt.

Paramagnetisme er på sin side typisk for noen stoffer, som opplever en ikke veldig intens attraksjon til et eksternt felt.

Ferromagnetiske materialer er imidlertid de med den sterkeste magnetiske responsen av alle. Magnetitt er et jernoksid som er en naturlig magnet kjent fra antikkens Hellas.

Figur 2. Magnetitt eller lodestone fra Brasil. Kilde: Wikimedia Commons.

Magnetiseringsmetodene som vil bli beskrevet nedenfor benytter seg av materialer med god magnetisk respons for å oppnå de ønskede effekter. Men på nanopartikkelnivå er det til og med mulig å magnetisere gull, et metall som vanligvis ikke har en bemerkelsesverdig magnetisk respons.

Hvordan magnetisere en ferromagnetisk gjenstand?

Med mindre materialet er en naturlig magnet, for eksempel et stykke magnetitt, blir det generelt avmagnetisert eller demagnetisert. Dette fører til en annen klassifisering av magnetiske materialer:

- Hardt , som er permanente magneter.

- Myk eller søt , som selv om de ikke er permanente magneter, har god magnetisk respons.

- Halvharde , med mellomegenskaper blant de ovennevnte.

Ferromagnetiske materialers magnetiske respons skyldes det faktum at magnetdomenene er anordnet inni dem , regioner med tilfeldig anordnede magnetiseringsvektorer.

Dette resulterer i at magnetiseringsvektorene blir kansellert og at nettomagnetiseringen er null. Av denne grunn, for å lage en magnetisering, må magnetiseringsvektorene justeres, enten permanent eller i det minste for en tid. På denne måten magnetiseres materialet.

Det er flere måter å oppnå dette på, for eksempel ved induksjonsmagnetisering, kontakt, gnidning, avkjøling og til og med å treffe gjenstanden, som beskrevet nedenfor.

eksempler

Den valgte magnetiseringsmetoden avhenger av materialet og målene for prosedyren.

Kunstige magneter kan lages for en rekke funksjoner. I dag magnetiseres magneter industrielt, etter en veldig nøye prosess.

Induksjonsmagnetisering

Ved denne metoden plasseres materialet som skal magnetiseres midt i et intenst magnetfelt, for eksempel det til en kraftig elektromagnet. På denne måten blir domenene og deres respektive magnetisering umiddelbart justert med det eksterne feltet. Og resultatet er at materialet er magnetisert.

Avhengig av materialet kan den beholde magnetiseringen som således oppnås permanent, eller den kan miste den så snart det ytre feltet forsvinner.

Gni magnetisering

Denne metoden krever å gni den ene enden av materialet som skal magnetiseres med en magnetstang. Det må gjøres i samme retning, slik at det gnidde området på denne måten får motsatt polaritet.

Dette skaper en magnetisk effekt, på en slik måte at i den andre enden av materialet opprettes en motsatt magnetisk pol, noe som resulterer i at stoffet magnetiseres.

Kontakt magnetisering

Ved kontaktmagnetisering må gjenstanden som skal magnetiseres komme i direkte kontakt med magneten, slik at den får sin magnetisering. Innretningen av domenene i objektet som skal magnetiseres skjer som en kaskadeeffekt, og kommer raskt fra enden i kontakt til den andre enden.

Et typisk eksempel på kontaktmagnetisering er å feste en klips til en permanent magnet, og magneten vil forbli magnetisert og tiltrekke andre klemmer for å danne en kjede. Det fungerer også med nikkelmynter, spiker og biter av jern.

Men når det første klippet, spikeren eller mynten er fjernet fra magneten, forsvinner magnetiseringen av de andre, med mindre det er en virkelig sterk magnet som er i stand til å produsere permanent magnetisering.

Elektrisk metode for magnetisering

Materialet som skal magnetiseres er pakket inn i ledende ledning som en elektrisk strøm føres gjennom. Elektrisk strøm er ikke annet enn en bevegelig ladning som produserer et magnetfelt. Dette feltet er ansvarlig for magnetisering av materialet som er plassert inne, og effekten er å øke det resulterende feltet kraftig.

De således opprettede magnetene kan aktiveres og deaktiveres etter ønske ved ganske enkelt å koble fra kretsen, i tillegg til at kraften til magneten kan modifiseres ved å føre mer eller mindre strøm. De kalles elektromagneter og med dem kan du enkelt flytte tunge gjenstander eller skille magnetisk fra ikke-magnetiske materialer.

Magnetisering ved et slag

En jernstang eller til og med et metallarkiveringsskap kan magnetiseres ved å slå den inne i et magnetfelt. På noen lokaliteter er jordas magnetfelt sterkt nok til å oppnå denne effekten. En jernstang som treffer bakken vertikalt kan bli magnetisert fordi jordas magnetfelt har en vertikal komponent.

Magnetisering sjekkes med et kompass som er plassert på toppen av stolpen. For et arkivskap er det nok å åpne og lukke skuffene med tilstrekkelig besluttsomhet.

Et slag kan også avmagnetisere en magnet, da det ødelegger rekkefølgen på magnetiske domener i materialet. Varme har også samme effekt.

Magnetisering ved avkjøling

Det er stoffer som basalt-lavas i det indre av jorden, som når de er avkjølt i nærvær av et magnetfelt, beholder magnetiseringen av nevnte felt. Å undersøke disse stoffstoffene viser bevis på at jordas magnetfelt har endret sin orientering siden Jorden ble opprettet.

referanser

1. Figueroa, D. (2005). Serie: Fysikk for vitenskap og ingeniørfag. Volum 6. Elektromagnetisme. Redigert av Douglas Figueroa (USB).
2. Hewitt, Paul. 2012. Konseptuell fysisk vitenskap. 5 ^th . Ed. Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fysikk: En titt på verden. 6 ^ta Redigering forkortet. Cengage Learning
4. Luna, M. Visste du at gull kan være en magnet? Gjenopprettet fra: elmundo.es.
5. Tillery, B. 2012. Fysisk vitenskap. McGraw Hill.