Ни один «постоянный магнит» не является полностью постоянным. Жара, острые удары, блуждающие магнитные поля и возраст – все это сговаривается, чтобы лишить магнит его поля. Магнит получает свое поле, когда все микроскопические магнитные области, называемые доменами, выстраиваются в одном направлении. Когда домены взаимодействуют, поле магнита представляет собой сумму всех микроскопических полей в нем. Если домены приходят в беспорядок, отдельные поля компенсируются, оставляя магнит слабым. Изменения магнитной силы и размагничивания магнитов могут быть вызваны множеством факторов, описанных далее.
Одним из факторов, который может вызвать размагничивание, являются изменения температуры, особенно очень экстремальные изменения температуры. Как попкорн в чайнике, умеренные случайные колебания атомов при комнатной температуре становятся более энергичными, когда вы увеличиваете огонь. Поэтому вы можете спросить: «При какой температуре магнит теряет магнетизм?».
По мере повышения температуры в определенной точке, называемой температурой Кюри, магнит полностью теряет свою силу. Материал не только потеряет свой магнетизм, он больше не будет притягиваться к магнитам. Никель имеет температуру Кюри 358 по Цельсию (676 по Фаренгейту); утюга 770 C (1418 F). Как только металл остывает, его способность притягивать магниты возвращается, хотя его постоянный магнетизм ослабевает. В общем, тепло - это фактор, который больше всего влияет на постоянные магниты.
Стержневые магниты для научных занятий имеют четко обозначенные северный и южный полюса. Если вы храните или складываете их северными полюсами вместе, это приводит к тому, что они теряют свой магнетизм быстрее, чем обычно. Вместо этого вы хотите хранить их так, чтобы северный полюс одного касался южного полюса другого. Магниты будут притягиваться друг к другу в этой ориентации и поддерживать поля друг друга. Таким же образом можно хранить и подковообразные магниты, или положить на полюса небольшой кусок железа, называемый «хранителем», чтобы сохранить его прочность.
Когда вы смотрите на магнит на столе, он кажется совершенно неподвижным, но на самом деле его атомы вибрируют в случайном направлении. Энергия нормальных температур создает эти вибрации. В течение нескольких лет вибрации от изменений температуры в конечном итоге хаотично изменяют магнитную ориентацию его доменов. Некоторые магнитные материалы сохраняют магнетизм дольше, чем другие. Ученые используют такие качества, как коэрцитивность и удерживающая способность, чтобы измерить, насколько хорошо магнитный материал сохраняет свою силу.
Очень резкие удары толкают атомы магнита, заставляя их перестраиваться относительно друг друга. В присутствии сильного магнитного поля, соответствующего магниту, атомы будут перестраиваться в том же направлении, усиливая магнит. Без сильного магнитного поля, направляющего атомы, они будут перестраиваться в случайных направлениях, ослабляя магнит. Большинство постоянных магнитов выдерживают несколько падений, но теряют прочность при повторных ударах молотком.
Постоянные магниты являются магнитными из-за их магнитных доменов, которые могут быть выровнены и, следовательно, создают магнитное поле. Однако существуют способы создания магнитных полей. Электромагниты – это магниты, которые можно включать и выключать. Электрические токи индуцируют магнитные поля, когда они текут. Классический и вездесущий пример электромагнита – соленоид. Соленоид сделан путем выравнивания нескольких токовых петель, так что их магнитные поля складываются как суперпозиция. При этом магнитное поле соленоида цилиндрически симметрично внутри соленоида и увеличивается с количеством катушек и током. Благодаря этому соленоиды очень полезны и распространены во многих предметах домашнего обихода, в том числе в динамиках, которые используются для прослушивания музыки.
© digitrode.ru