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Les aimants sont alimentés de manière atomique. La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire réside dans leurs structures atomiques. Les aimants permanents ont leurs atomes alignés à tout moment, tandis que les aimants temporaires ont leurs atomes alignés uniquement lorsqu'ils sont sous l'influence d'un fort champ magnétique externe. La surchauffe d'un aimant permanent réorganisera sa structure atomique et le transformera en un aimant temporaire.
Bases du magnétisme
Les matériaux aux propriétés magnétiques ont des champs magnétiques. Un clou en acier ordinaire n'a pas un champ magnétique suffisamment puissant pour attirer un trombone. Cependant, la magnétisation peut augmenter la force du champ magnétique de l'ongle. Placez simplement un aimant permanent puissant à côté de l'ongle et cela fera que l'ongle aura un champ magnétique plus fort, agissant comme un aimant temporaire. Le clou est appelé aimant temporaire car, dès que l'aimant permanent est retiré, le clou perd le fort champ magnétique qui a attiré le trombone.
Aimants permanents
Les aimants permanents diffèrent des aimants temporaires par la capacité de rester magnétisés sans l'influence d'un champ magnétique externe. Normalement, les aimants permanents sont constitués de matériaux magnétiques «rigides», le mot faisant référence à la capacité du matériau à se magnétiser et à le rester. L'acier est un exemple de matériau magnétique rigide.
De nombreux aimants permanents sont créés en exposant le matériau magnétique à des champs externes très puissants. Une fois le champ externe supprimé, le matériau sera converti en un aimant permanent.
Aimants temporaires
Contrairement aux aimants permanents, les aimants temporaires ne peuvent pas rester magnétisés par eux-mêmes. Les matériaux magnétiques doux, tels que le fer et le nickel, n'attireront pas les trombones après la suppression d'un champ magnétique externe puissant.
Un exemple d'aimant industriel temporaire est l'électroaimant utilisé pour retirer la ferraille d'une ferraille. Un courant électrique, qui traverse une bobine entourant une plaque de fer, induit un champ magnétique. Lorsque le courant circule, la plaque ramasse la ferraille. Lorsque la chaîne s'arrête, la plaque libère la ferraille.
Bases de la théorie atomique des aimants
Les matériaux magnétiques ont des électrons tournant autour du noyau de l'atome, créant individuellement un petit champ magnétique. Cela fait essentiellement de chaque atome un aimant plus petit dans un aimant plus grand. Ces minuscules aimants sont appelés dipôles car ils ont un pôle nord et sud magnétique. Les dipôles individuels ont tendance à se joindre aux autres, formant des dipôles plus grands appelés domaines. Ces domaines ont des champs magnétiques plus forts que les dipôles individuels.
Les matériaux magnétiques qui ne sont pas magnétisés ont leurs domaines atomiques disposés dans des directions opposées. Cependant, lorsque le matériau est magnétisé, les domaines s'alignent dans une orientation commune et agissent comme un grand domaine, avec un champ magnétique encore plus grand qu'un seul domaine. C'est ce qui donne de la force à un aimant.
La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire est qu'une fois la magnétisation arrêtée, les domaines de l'aimant permanent resteront alignés et auront un champ magnétique puissant, tandis que les domaines de l'aimant temporaire se réorganiseront de manière non alignée et auront un champ magnétique faible.
Une façon de gâcher un aimant permanent est de le surchauffer. Une chaleur excessive fait vibrer violemment les atomes de l'aimant, perturbant l'alignement des domaines atomiques et de leurs dipôles. Une fois refroidis, les domaines ne se réaligneront pas comme avant et, structurellement, ils deviendront des aimants temporaires.