Contenu
- Notions de base du magnétisme
- Aimants permanents
- Temporairement en rupture de stock
- Les bases de la théorie des aimants atomiques
Les aimants sont sous tension atomique. La différence entre un aimant permanent et temporaire est dans ses structures atomiques. Les atomes d'aimants permanents sont alignés tout le temps, tandis que les atomes ne sont alignés que temporairement, car ils sont sous l'influence d'un champ magnétique externe puissant. La surchauffe d'un aimant permanent réorganise sa structure atomique et en fait un aimant temporaire.
Le comportement des électrons dans les matériaux magnétiques différencie les types d'aimants (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)
Notions de base du magnétisme
Les matériaux ayant des propriétés magnétiques ont des champs magnétiques. Un clou en acier ordinaire n'a pas de champ magnétique assez puissant pour attirer un trombone. Cependant, la magnétisation peut augmenter la force du champ magnétique du clou. Il suffit de placer un aimant permanent puissant à côté du clou pour que celui-ci ait un champ magnétique plus puissant, agissant comme un aimant temporaire. Le clou est considéré comme un aimant temporaire car dès que l'aimant permanent est retiré, le clou perd le puissant champ magnétique qui a attiré le trombone.
Un aimant permanent avec son champ magnétique illustré (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)
Aimants permanents
Les aimants permanents se distinguent des temporaires par leur capacité à rester magnétisés sans l'influence d'un champ magnétique externe. En règle générale, les aimants permanents sont constitués de matériaux magnétiques "rigides". Ce terme désigne la capacité du matériau à devenir magnétisé et à continuer ainsi. L'acier est un exemple de matériau magnétique rigide.
De nombreux aimants permanents sont créés en exposant un matériau magnétique à des champs externes très puissants. Une fois le champ externe supprimé, le matériau sera converti en un aimant permanent.
Un aimant permanent typique attirant les filaments métalliques (Photodisc / Photodisc / Getty Images)
Temporairement en rupture de stock
Contrairement aux permanents, les aimants temporaires ne peuvent 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 puissant champ magnétique externe.
Un exemple d'aimant temporaire industriel est l'électroaimant utilisé pour retirer les débris d'un vieux fer. Un courant électrique, qui traverse une bobine enfermant une plaque de fer, induit un champ magnétique. Lorsque la chaîne s'écoule, la plaque ramasse les déchets. Lorsque la chaîne s’arrête, le plateau libère le rebut.
Un électroaimant est utilisé pour ramasser les déchets (Stockbyte / Stockbyte / Getty Images)Les bases de la théorie des aimants atomiques
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 plus grand aimant. Ces minuscules aimants sont appelés dipôles car ils ont un pôle nord et un pôle sud magnétique. Les dipôles individuels ont tendance à se joindre aux autres, formant ainsi des dipôles plus grands appelés domaines. Ces domaines ont des champs magnétiques plus puissants que les dipôles individuels.
Les matériaux magnétiques non 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 même plus grand qu'un seul domaine. C'est ce qui donne la force à un aimant.
La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire réside dans le fait qu’une fois l’aimantation arrêtée, les domaines de l’aimant permanent continueront de s’aligner et auront un champ magnétique puissant, tandis que les domaines de l’aimant temporaire se réorganiseront de manière non alignée et auront une champ magnétique faible.
Une façon de détruire 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 plus comme avant et structurellement, ils deviendront des aimants temporaires.
Une illustration des orbitales à spin d'électrons dans un atome (Ryan McVay / Photodisc / Getty Images)