I magneti fanno parte della nostra vita quotidiana in diversi modi. Anche se la maggior parte delle persone pensa probabilmente ai magneti dai colori vivaci collegati al loro frigorifero, i magneti hanno una varietà molto più ampia di quella. I magneti sono usati nella scienza, nell'industria e nella vita di tutti i giorni. Alcuni sono formati naturalmente, altri sono creati dall'uomo; alcuni sono permanenti e altri sono temporanei.

Tipi

I magneti naturali si trovano in un minerale ricco di ferro chiamato magnetite. La Terra stessa è una calamita. La maggior parte dei magneti utilizzati oggi, tuttavia, sono prodotti dall'uomo e sono creati elaborando alcune leghe metalliche in modo che le cariche siano allineate. I magneti artificiali possono essere temporanei o permanenti. I magneti temporanei possono essere fatti sfregando un pezzo di metallo magnetico, come il ferro, o facendo passare l'elettricità attraverso le bobine di un elettromagnete.

Storia

I primi magneti erano pezzi di magnetite trovati da caso, coincidenza. Piccoli pezzi di ferro e magnetite furono usati per le bussole di base dai marinai cinesi più di 1.000 anni fa. Gli studi moderni sul magnetismo iniziarono con il lavoro di William Gilbert nei primi anni del 1600, quando stabilì che la Terra esibiva il magnetismo e che il magnetismo poteva essere modificato da processi esterni.

Funzione

Tutti i magneti funzionano su gli stessi principi di base della fisica. In un magnete, gli atomi del metallo sono disposti in gruppi chiamati domini, in cui gli allineamenti atomici fanno sì che i domini microscopici diventino magneti su quella scala. Gli stessi domini si allineano per creare il magnete più grande. L'applicazione del calore al materiale magnetico fa sì che gli allineamenti rimangano stabili, creando un magnete permanente.

Dimensioni e resistenza

I magneti hanno dimensioni molto diverse, da piccoli magneti usati nell'elettronica e manifattura a magneti giganti usati per la sperimentazione del ciclotrone in fisica. La forza di questi magneti può anche variare notevolmente. Un magnete come quelli usati per attaccare i frigoriferi ha in genere una forza di circa un decimo di un tesla, l'unità di induzione magnetica. Il magnete più forte mai registrato, un elettromagnete costruito nel 2001 nel Berkeley Lab degli Stati Uniti, aveva una forza di 14,7 tesla ed era usato per piegare i percorsi delle particelle atomiche ad alta velocità.

Vantaggi

Uno dei principali usi pratici dei magneti è nella produzione di energia elettrica. Proprio come l'elettricità può creare magnetismo in un elettromagnete, il movimento di magneti in un generatore può produrre elettricità. I magneti sono anche usati per alcuni treni ad alta velocità, computer, telefoni, macchine di fabbrica e bussole.