למד מה מתכות מגנטיות ולמה

מגנטים הם חומרים המייצרים שדות מגנטיים, אשר מושכים מתכות ספציפיות. לכל מגנט יש צפון וקוטב דרומי. מוטות מנוגדים מושכים, בעוד כמו מוטות להדוף.

בעוד רוב המגנטים עשויים ממתכות וסגסוגות מתכת, מדענים פיתחו דרכים ליצור מגנטים מחומרים מרוכבים, כגון פולימרים מגנטיים.

מה יוצר מגנטיות?

מגנטיות במתכות נוצרת על ידי ההפצה הבלתי אחידה של אלקטרונים באטומים של אלמנטים מתכתיים מסוימים.

-> ->

הסיבוב הלא סדיר והתנועה הנגרמים על ידי ההפצה הבלתי אחידה של האלקטרונים משנים את המטען בתוך האטום קדימה ואחורה, ויוצרים דיפולות מגנטיות.

כאשר dipoles מגנטי ליישר הם יוצרים תחום מגנטי, אזור מגנטי מקומי שיש לו צפון וקוטב הדרומי.

בחומרים לא ממוגנטים, תחומים מגנטיים פונים לכיוונים שונים ומבטלים זה את זה. בעוד בחומרים ממוגנטים, רוב הדומיינים האלה מיושרים, מצביעים באותו כיוון, היוצר שדה מגנטי. ככל שיותר תחומים מיישרים את הכוח המגנטי חזק יותר.

-> ->

סוגי מגנטים:

• מגנטים קבועים (הידוע גם בשם מגנטים קשיחים) הם אלה שמייצרים ללא הרף שדה מגנטי. שדה מגנטי זה נגרם על ידי פרומגנטיות והוא הצורה החזקה ביותר של מגנטיות.
• מגנטים זמניים (הנקראים גם מגנטים רכים) הם מגנטיים רק כאשר הם נמצאים בשדה מגנטי.
• אלקטרומגנטים דורשים זרם חשמלי לרוץ דרך חוטי הסליל שלהם כדי לייצר שדה מגנטי.

פיתוח מגנטים:

יוונית, הודית, סינית סופרים תיעדו ידע בסיסי על מגנטיות יותר מ 2000 שנה. רוב ההבנה הזו התבססה על התבוננות בהשפעת האבן (ברזל טבעי מגנטי) על ברזל.

מחקר מוקדם על מגנטיות נערך כבר במאה ה -16, עם זאת, הפיתוח של מגנטים מודרניים כוח גבוהה לא התרחשה עד המאה ה -20.

לפני שנת 1940, מגנטים קבועים שימשו רק ביישומים בסיסיים, כגון מצפנים וגנרטורים חשמליים הנקראים מגנטוס. הפיתוח של אלומיניום ניקל קובלט (אלניקו) מגנטים מותר מגנטים קבוע להחליף אלקטרומגנטים במנועים, גנרטורים, ורמקולים.

יצירת מגנטים של samarium-cobalt (SmCo) בשנות השבעים ייצרה מגנטים עם צפיפות אנרגיה מגנטית כפולה מזו של מגנט כלשהו שהיה קיים בעבר. מגנטים קטנים וחזקים יותר תרמו לפיתוחם של רבים מהתקנים האלקטרוניים הידועים לנו כיום.

בתחילת שנות ה -80, מחקר נוסף על התכונות המגנטיות של אלמנטים נדיר של כדור הארץ הובילו לגילוי של מגנטים של ברזל-ניאודימיום-בורון (NdFeB).מגנטים NdFeB שוב הובילה הכפלה של אנרגיה מגנטית על מגנטים SmCo.

מגנטים כדור הארץ נדיר משמשים כעת בכל דבר, החל משעון היד ו iPad כדי מנועי רכב היברידי גנרטורים טורבינת רוח.

מגנטיות וטמפרטורה:

מתכות וחומרים אחרים יש שלבים מגנטיים שונים, בהתאם לטמפרטורת הסביבה שבה הם נמצאים. כתוצאה מכך, מתכת עשויה להציג יותר מאשר צורה אחת של מגנטיות.

ברזל, למשל, מאבד את המגנטיות שלו, הופך להיות פרמגנטי, כאשר מחומם מעל 1418 F (770 מעלות צלזיוס).

הטמפרטורה שבה מתכת מאבדת כוח מגנטי נקראת טמפרטורת ה- Curie שלה.

ברזל, קובלט וניקל הם המרכיבים היחידים - בצורת מתכת - יש טמפרטורות גבוהות מעל טמפרטורת החדר. ככזה, כל החומרים המגנטיים חייבים להכיל אחד המרכיבים האלה.

חומרים פרמוגנטיים נפוצים וטמפרטורות הקורי שלהם:

חומר	טמפרטורת קורי
ברזל (Fe)	1418 ° F (770 ° C)
קובלט (Co)	2066 ° F (1130 ° C)
ניקל (ני)	676. 4 ° F (358 ° C)
Gadolinium	66 ° F (19 ° C)
Dysprosium	-301. 27 ° F (-185. 15 ° C)

מקורות:
איך דברים עובד, איך מגנטים עבודה.
// מדע. איך דברים עובדים. com / magnet1. htm
ויקיפדיה. טמפרטורת הקארי.
// he. ויקיפדיה. org / wiki / Curie_temperature