Magnetische eigenschappen van materie voor beginners

Al kan niet elke stof gemaakt worden permanente magneetworden alle stoffen die in een extern magnetisch veld worden geplaatst op de een of andere manier gemagnetiseerd. Sommige stoffen zijn meer gemagnetiseerd en sommige zijn zo zwak dat ze zonder speciale apparaten niet kunnen worden gezien.

Als we zeggen "substantie is gemagnetiseerd", bedoelen we het feit dat de substantie zelf een bron van magnetisch veld is geworden door het effect van een extern magnetisch veld erop. Dat wil zeggen, de parameters van de vector van magnetische inductie B in aanwezigheid van deze substantie in een bepaalde ruimte komen niet overeen met de vector van magnetische inductie B0 in een vacuüm, als de substantie afwezig is.

In verband met dit fenomeen, zo'n concept als magnetische permeabiliteit van materie... Deze parameter van de stof laat zien hoeveel keer de grootte van de magnetische inductievector B in een bepaalde stof groter is dan in een vacuüm bij dezelfde sterkte van het aangelegde magnetische veld H.

De aard van de reactie op een extern magnetisch veld bepaalt de magnetische eigenschappen van de stof, die afhangen van hoe de interne structuur van deze stoffen is gerangschikt. Zo kunnen drie klassen stoffen met uitgesproken magnetische eigenschappen worden onderscheiden (deze stoffen worden magneten genoemd): ferromagneten, paramagneten en diamagneten.

Ferromagneten en het Curie-punt

Voor ferromagneten is de magnetische permeabiliteit veel groter dan één. Ferromagneten zijn bijvoorbeeld ijzer, nikkel en kobalt. Van hen worden, zoals u gemakkelijk kunt zien, meestal permanente magneten gemaakt. Hierbij moet worden opgemerkt dat de magnetische permeabiliteit van ferromagneten afhankelijk is van de magnetische inductie van het externe magnetische veld.

Het belangrijkste kenmerk van ferromagneten is dat ze worden gekenmerkt door restmagnetisme, dat wil zeggen dat de ferromagneet eenmaal gemagnetiseerd blijft, zelfs nadat de bron van het externe magnetische veld is uitgeschakeld.

Maar als een gemagnetiseerde ferromagneet tot een bepaalde temperatuur wordt verhit, zal hij weer demagnetiseren. Deze kritische temperatuur wordt het Curie-punt of Curie-temperatuur genoemd - het is de temperatuur waarbij een stof zijn ferromagnetische eigenschappen verliest. Voor ijzer is het Curie-punt 770 ° C, voor nikkel 365 ° C, voor kobalt 1000 ° C. Als je een permanente magneet neemt en deze verwarmt tot de Curie-temperatuur, is het geen magneet meer.

Paramagneten

Een aantal stoffen die in een extern magnetisch veld zoals ijzer worden vastgehouden, dat wil zeggen, worden gemagnetiseerd in de richting van het magnetiserende veld en daardoor worden aangetrokken, worden paramagneten genoemd.Hun magnetische permeabiliteit is iets meer dan één, de volgorde is 10-6... De magnetische permeabiliteit van paramagneten hangt ook af van de temperatuur en neemt af met toenemende.

Bij afwezigheid van een extern magnetisch veld hebben paramagneten geen restmagnetisatie, dat wil zeggen dat ze zelf geen magnetisch veld hebben. Permanente magneten zijn niet gemaakt van paramagneten. Paramagneten zijn bijvoorbeeld: aluminium, wolfraam, eboniet, platina, stikstof.

Diamagnetisme

Maar onder magneten zijn er ook stoffen die worden gemagnetiseerd tegen een extern magnetisch veld dat erop wordt aangelegd. Ze worden diamagnetisch genoemd. De magnetische permeabiliteit van diamagneten is iets minder dan één, de volgorde is 10-6.

De magnetische permeabiliteit van diamagneten hangt praktisch niet af van de inductie van het magnetische veld dat erop wordt aangelegd, noch van de temperatuur.Wanneer de diamagneet uit het magnetiserende magnetische veld wordt verwijderd, wordt deze volledig gedemagnetiseerd en draagt ​​​​hij geen eigen magnetisch veld.

Diamagneten zijn bijvoorbeeld: koper, bismut, kwarts, glas, steenzout. Ideale diamagneten worden genoemd supergeleiders, omdat het externe magnetische veld er helemaal niet doorheen dringt. Dit betekent dat de magnetische permeabiliteit van de supergeleider als nul kan worden beschouwd.

Zie ook: Wat is het verschil tussen kunstmatige en natuurlijke magneten?