Schopnost magnetu přitahovat různé kovové předměty k sobě je pravděpodobně dobře známa všem. Nemluvě o použití magnetů v medicíně a dalších průmyslových odvětvích. Jak funguje magnet a jaké látky přitahuje kromě železa?
Co je magnet a jak je uspořádán?
Magnet je tělo, které má své vlastní magnetické pole. Magnety mají několik podob:
- Trvalý - produkty, které si po jediné magnetizaci zachovají tuto vlastnost. Magnety jsou rozděleny do několika poddruhů v závislosti na síle a dalších parametrech.
- Dočasný - pracují na principu konstant, ale pouze tehdy, jsou-li umístěny v silném magnetickém poli. Například výrobky z takzvaného měkkého železa (hřebíky, sponky na papír atd.).
- Solenoidy jsou dráty pevně ovinuty kolem rámu. Typicky je takové zařízení vybaveno železným jádrem. Funguje to pouze tehdy, když prochází elektrický proud elektrickým proudem.
Trvalý magnet je nejčastější a nejběžnější. Pro jeho výrobu se nejčastěji používají následující kombinace materiálů:
- neodym-železo-bor;
- Slitiny Alniko nebo UNDK (železo, hliník, nikl, kobalt);
- kobaltové samarium;
- ferity (sloučeniny oxidů železa a jiných ferrimagnetických kovů).
Každý magnet má jižní a severní pól. Stejné póly odpuzují a ty opačné přitahují.
Zajímavý fakt: magnety jsou často vyráběny ve tvaru podkovy. To se provádí tak, aby póly byly umístěny co nejblíže sobě. Tím se vytvoří silné magnetické pole, které je schopné přitahovat větší části kovu.
Proč magnet přitahuje pouze určité látky?
Princip jeho činnosti je založen na vytvoření magnetického pole pomocí pohybujících se elektronů. Obecně je elektron nejjednodušší magnet. A každá nabitá částice v pohybu vytváří magnetické pole. Pokud existuje mnoho pohybujících se částic a dochází k jejich pohybu kolem jedné osy, získá se těleso s magnetickými vlastnostmi.
Proč tedy magnet nepřitahuje všechny látky v řadě? Složení atomu zahrnuje jádro, stejně jako elektrony obíhající kolem něj. Elektrony mají speciální úrovně, na nichž se otáčejí, nebo obíhají. Na každé takové úrovni jsou umístěny 2 elektrony. A točí se různými směry.
Existují však látky zvané feromagnety. Některé elektrony jsou nepárové. Podle toho se určitý počet z nich může otáčet stejným směrem. To vytváří magnetické pole kolem každého atomu hmoty.
Atomy jsou obvykle v náhodném pořadí. V tomto případě se pole vzájemně vyrovnávají. Ale pokud nasměrujete magnetická pole všech atomů jedním směrem, získáte magnet. Je pozoruhodné, že lze přitahovat různé kovy a jiné látky, ale mnohem slabší než feromagnety.Chcete-li cítit přitažlivost, musíte použít velmi silný magnet.
Feromagnety zahrnují kovy, jako je železo, kobalt, nikl, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium. Také některé slitiny kovů a sloučeniny se vyznačují podobnými vlastnostmi. Počet feromagnetů nekovového původu není tak velký nebo dosud málo prostudovaný. Patří sem například oxid chromitý.
Magnetická susceptibilita je charakterizována látkami (hlavně kovy), které mají určitou strukturu. Nazývají se feromagnety - to jsou látky, v nichž se magnetická pole atomů sčítají v jednom směru. Mezi feromagnety patří kromě železa také kobalt, nikl, terbium, gadolinium, dysprosium, holmium a erbium. Magnet přitahuje také určité slitiny a dokonce i nekovové látky - například oxid chromitý.
