IMANTATION: VAD DEN BESTÅR AV, METOD OCH EXEMPEL - FYSISK - 2025

Den magnetisering eller magnetisering är en vektorstorhet som är även känd som magnetiseringsvektor styrka. Det betecknas som M och definieras som det magnetiska momentet m per enhetsvolym V. Matematiskt uttrycks det enligt följande:

M = d m / dV

Enheter M i internationella enhetssystemet SI är ampere / meter, samma som de av magnetfältet H . Noteringen med fet stil är att indikera att det är vektorer och inte skalar.

Bild 1. Ferritmagneter i form av ringar. Källa: Wikimedia Commons.

Nu är det magnetiska ögonblicket för ett material eller ett ämne manifestationen av rörelsen av elektriska laddningar inuti atomen, i grund och botten elektronens.

I princip kan elektronen inuti atomen föreställas som en liten stängd strömkrets, medan den beskriver en cirkulär bana runt kärnan. I verkligheten uppträder elektronen inte på detta sätt enligt atomens kvantmekaniska modell, men den sammanfaller med detta när det gäller magnetisk effekt.

Dessutom har elektronen en rotationseffekt, analog med en rotation på sig själv. Denna andra rörelse ger ett ännu viktigare bidrag till atomens totala magnetism.

När ett material placeras i ett yttre magnetfält, justeras de magnetiska momenten i båda bidragen och skapar ett magnetfält i materialet.

Magnetiseringsmetoder

Magnetisering av ett material innebär att det får magnetiska egenskaper, antingen tillfälligt eller permanent. Men materialet måste reagera på lämpligt sätt på magnetism för att detta ska ske, och inte alla material gör det.

Beroende på deras magnetiska egenskaper och svaret på ett yttre magnetfält såsom en magnet, klassificeras material i tre stora grupper:

-Diamagnetic

-Paramagnetic

-Ferromagnetic

Alla material är diamagnetiska, vars svar består av en svag avstötning när de placeras i mitten av ett yttre magnetfält.

Paramagnetism är för sin del typisk för vissa ämnen, som upplever en inte särskilt intensiv attraktion till ett yttre fält.

Ferromagnetiska material är emellertid de som har den starkaste magnetiska responsen av alla. Magnetit är en järnoxid som är en naturlig magnet känd från antika Grekland.

Bild 2. Magnetit eller lodsten från Brasilien. Källa: Wikimedia Commons.

Magnetiseringsmetoderna som kommer att beskrivas nedan använder material med god magnetisk respons för att uppnå de önskade effekterna. Men på nanopartikelnivå är det till och med möjligt att magnetisera guld, en metall som vanligtvis inte har ett anmärkningsvärt magnetiskt svar.

Hur magnetiserar jag ett ferromagnetiskt objekt?

Om inte materialet är en naturlig magnet, till exempel en bit magnetit, avmagnetiseras det i allmänhet eller avmagnetiseras. Detta leder till en annan klassificering av magnetiska material:

- Hårt , som är permanentmagneter.

- Mjuka eller söta , även om de inte är permanentmagneter, har ett bra magnetiskt svar.

- Halvhård , med mellanliggande egenskaper bland ovanstående.

Ferromagnetiska materials magnetiska respons beror på det faktum att magnetområdena är arrangerade inuti dem , områden med slumpmässigt arrangerade magnetiseringsvektorer.

Detta resulterar i att magnetiseringsvektorerna avbryts och nettomagnetiseringen är noll. Av detta skäl måste magnetiseringsvektorerna justeras antingen permanent eller åtminstone för en tid för att skapa en magnetisering. På detta sätt magnetiseras materialet.

Det finns flera sätt att uppnå detta, till exempel genom induktionsmagnetisering, kontakt, gnugga, kyla och till och med slå föremålet, såsom beskrivs nedan.

exempel

Den valda magnetiseringsmetoden beror på materialet och syftet med proceduren.

Konstgjorda magneter kan skapas för en mängd olika funktioner. Idag magnetiseras magneter industriellt efter en mycket noggrann process.

Induktionsmagnetisering

Med denna metod placeras materialet som ska magnetiseras i mitten av ett intensivt magnetfält, såsom det för en kraftfull elektromagnet. På detta sätt anpassas domänerna och deras respektive magnetiseringar omedelbart till det yttre fältet. Och resultatet är att materialet är magnetiserat.

Beroende på materialet kan den behålla den magnetisering som sålunda erhålls permanent eller så kan den förlora den så snart det yttre fältet försvinner.

Gnidmagnetisering

Denna metod kräver gnidning av ena änden av materialet som ska magnetiseras med en magnetpol. Det måste göras i samma riktning, så att det gnidade området på detta sätt får den motsatta polariteten.

Detta skapar en magnetisk effekt på ett sådant sätt att i den andra änden av materialet skapas en motsatt magnetisk pol, vilket resulterar i att ämnet magnetiseras.

Kontaktmagnetisering

Vid kontaktmagnetisering måste objektet som ska magnetiseras komma i direkt kontakt med magneten, så att det får sin magnetisering. Anpassningen av domänerna i objektet som ska magnetiseras sker som en kaskadeffekt, och kommer från änden i kontakt till den andra änden snabbt.

Ett typiskt exempel på kontaktmagnetisering är att fästa ett klämma till en permanent magnet, och magneten kommer att förbli magnetiserad och locka andra klipp för att bilda en kedja. Det fungerar också med nickelmynt, spikar och järnbitar.

Men när det första klippet, spiken eller myntet har tagits bort från magneten, försvinner magnetisering av de andra, såvida det inte är en riktigt stark magnet som kan producera permanent magnetisering.

Elektrisk metod att magnetisera

Materialet som ska magnetiseras är lindat i en ledande ledning genom vilken en elektrisk ström passeras. Elektrisk ström är inget annat än en rörlig laddning som producerar ett magnetfält. Detta fält är ansvarigt för att magnetisera materialet placerat inuti och effekten är att öka det resulterande fältet kraftigt.

De sålunda skapade magneterna kan aktiveras och avaktiveras efter behov, helt enkelt genom att koppla bort kretsen, utöver det faktum att kraften hos magneten kan modifieras genom att leda mer eller mindre ström. De kallas elektromagneter och med dem kan du enkelt flytta tunga föremål eller separera magnetiska från icke-magnetiska material.

Magnetisering genom ett slag

En järnstav eller till och med ett arkiveringsskåp i metall kan magnetiseras genom att slå den inuti ett magnetfält. På vissa orter är jordens magnetfält tillräckligt starkt för att uppnå denna effekt. En järnstång som slår marken vertikalt kan magnetiseras eftersom jordens magnetfält har en vertikal komponent.

Magnetisering kontrolleras med en kompass som placeras ovanpå fältet. För ett arkivskåp räcker det att öppna och stänga lådorna med tillräcklig beslutsamhet.

Ett slag kan också avmagnetisera en magnet, eftersom det förstör ordningen för magnetområdena i materialet. Värme har också samma effekt.

Magnetisering genom kylning

Det finns ämnen som basalt-lavas i jordens inre, som vid kylning i närvaro av ett magnetfält behåller magnetiseringen av nämnda fält. Att undersöka dessa typer av ämnen är bevis på att jordens magnetfält har ändrat sin orientering sedan jorden skapades.

referenser

1. Figueroa, D. (2005). Serie: Fysik för vetenskap och teknik. Volym 6. Elektromagnetism. Redigerad av Douglas Figueroa (USB).
2. Hewitt, Paul. 2012. Konceptuell fysisk vetenskap. 5 ^th . Ed Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fysik: En titt på världen. 6 ^ta Redigering förkortad. Cengage Learning
4. Luna, M. Visste du att guld kan vara en magnet? Återställd från: elmundo.es.
5. Tillery, B. 2012. Fysisk vetenskap. McGraw Hill.