I magneti sono alimentati atomicamente. La differenza tra un magnete permanente e un magnete temporaneo è nelle loro strutture atomiche. I magneti permanenti hanno i loro atomi sempre allineati. I magneti temporanei hanno i loro atomi allineati solo sotto l'influenza di un forte campo magnetico esterno. Il surriscaldamento di un magnete permanente riorganizzerà la sua struttura atomica e la trasformerà in un magnete temporaneo.

Basi del magnete

I materiali con proprietà magnetiche possiedono campi magnetici. Un tipico chiodo in acciaio non ha un campo magnetico abbastanza forte da attirare una graffetta metallica. Ma la magnetizzazione può aumentare la forza del campo magnetico dell'unghia d'acciaio. Basta posizionare un forte magnete permanente accanto a un'unghia in acciaio per far sì che l'unghia abbia un campo magnetico più forte e agisca come un magnete temporaneo. Il chiodo è indicato come un magnete temporaneo perché una volta rimosso il magnete permanente, il chiodo perde la sua forza di campo magnetico che attirava la graffetta.

Magneti permanenti

I magneti permanenti differiscono dai magneti temporanei dalla loro capacità di rimanere magnetizzati senza l'influenza di un vicino campo magnetico esterno. Tipicamente, i magneti permanenti sono realizzati con materiali magnetici "duri" in cui "hard" si riferisce alla capacità di un materiale di diventare magnetizzato e rimanere magnetizzato. L'acciaio è un esempio di un materiale magnetico duro.

Molti magneti permanenti vengono creati esponendo il materiale magnetico a un campo magnetico esterno molto forte. Una volta rimosso il campo magnetico esterno, il materiale magnetico trattato viene ora convertito in un magnete permanente.

Magneti temporanei

A differenza dei magneti permanenti, i magneti temporanei non possono rimanere magnetizzati da soli. Morbidi materiali magnetici come ferro e nichel non attirano graffette dopo che un forte campo magnetico esterno è stato rimosso.

Un esempio di un magnete temporaneo industriale è un elettromagnete usato per spostare rottami metallici in un deposito di salvataggio. Una corrente elettrica che fluisce attraverso una bobina che circonda una piastra di ferro induce un campo magnetico che magnetizza la piastra. Quando la corrente scorre, il piatto preleva i rottami metallici. Quando la corrente si ferma, la piastra rilascia il rottame metallico.

Teoria atomica di base dei magneti

I materiali magnetici possiedono elettroni rotanti attorno al nucleo di un atomo che esercitano individualmente un minuscolo campo magnetico. Questo essenzialmente rende ogni atomo un piccolo magnete all'interno di un magnete più grande. Questi piccoli magneti sono chiamati dipoli perché hanno un polo magnetico nord e sud. Singoli dipoli tendono a raggrupparsi con altri dipoli che formano dipoli più grandi chiamati domini. Questi domini hanno campi magnetici più potenti dei singoli dipoli.

I materiali magnetici non magnetizzati hanno i loro domini atomici disposti in direzioni diverse. Tuttavia, quando il materiale magnetico viene magnetizzato, i domini atomici si dispongono in un orientamento comune e quindi agiscono come un dominio di grandi dimensioni che ha un campo magnetico ancora più forte di qualsiasi singolo dominio. Questo è ciò che dà al magnete il suo potere.

La differenza tra un magnete permanente e un magnete temporaneo è che una volta che la magnetizzazione si ferma, i domini atomici di un magnete permanente rimarranno allineati e avranno un forte campo magnetico, mentre un temporaneo i domini dei magneti si riorganizzeranno in modo non allineato e avranno un campo magnetico debole.

Un modo per rovinare un magnete permanente è di surriscaldarlo. Il calore eccessivo provoca la vibrazione violenta degli atomi del magnete e interrompe l'allineamento dei domini atomici e dei loro dipoli. Una volta raffreddati, i domini non si riallineano come prima e diventeranno strutturalmente un magnete temporaneo.