Mogućnost magneta da privuče razne metalne predmete u sebe vjerojatno je svima dobro poznata. Da ne spominjemo uporabu magneta u medicini i drugim industrijama. Kako magnet djeluje i koje tvari privlači osim željeza?
Što je magnet i kako je uređen?
Magnet je tijelo koje ima svoje magnetsko polje. Magneti se isporučuju u nekoliko oblika:
- trajan - proizvodi koji nakon jedne magnetizacije zadržavaju ovo svojstvo. Magneti su podijeljeni u nekoliko podvrsta, ovisno o jačini i drugim parametrima.
- privremen - djeluju na principu konstanti, ali samo kad su smještene u jakom magnetskom polju. Na primjer, proizvodi iz takozvanog mekog željeza (nokti, spajalice za papir itd.).
- zavojnice jesu li žice čvrsto namotane oko okvira. Tipično je takav uređaj opremljen željeznom jezgrom. Djeluje samo ako električna struja prolazi kroz žicu.
Stalni magnet je najčešći i najčešći. Za njegovu izradu najčešće se koriste sljedeće kombinacije materijala:
- neodimij-željezo-bor;
- Alnico ili UNDK legura (željezo, aluminij, nikal, kobalt);
- kobalt samarium;
- feritima (spojevi željeznih oksida i drugih metala ferrimagneta).
Bilo koji magnet ima južni i sjeverni pol. Isti se stupovi odbijaju, a suprotni privlače.
Zanimljiva činjenica: magneti su često izrađeni u obliku potkove. To se izvodi tako da se stupovi nalaze što bliže jedan drugom. Tako nastaje snažno magnetsko polje koje je u stanju privući veće dijelove metala.
Zašto magnet privlači samo određene tvari?
Princip njegovog djelovanja temelji se na stvaranju magnetskog polja pomoću pokretnih elektrona. Općenito, elektron je najjednostavniji magnet. I svaka nabijena čestica u pokretu tvori magnetsko polje. Ako ima mnogo čestica koje se kreću, a njihovo se kretanje događa oko jedne osi, dobiva se tijelo s magnetskim svojstvima.
Zašto onda magnet ne privlači sve tvari u nizu? Sastav atoma uključuje jezgro, kao i elektrone koji kruže oko njega. Elektroni imaju posebne razine na kojima se okreću, ili u orbiti. Na svakoj takvoj razini nalaze se 2 elektrona. I vrte se u različitim smjerovima.
Međutim, postoje tvari koje se nazivaju feromagneta, Neki su elektroni bez para. Prema tome, određeni broj njih može se zakretati u istom smjeru. Ovo stvara magnetsko polje oko svakog atoma materije.
Atomi su obično slučajnim redoslijedom. U ovom slučaju polja se uravnotežuju. Ali usmjerite li magnetska polja svih atoma u jednom smjeru, dobit ćete magnet. Primjetno je da se mogu privući različiti metali i druge tvari, ali puno slabiji od feromagneta.Da biste osjetili privlačnost, trebate koristiti vrlo jak magnet.
Feromagneti uključuju metale poput željeza, kobalta, nikla, gadolinija, terbija, disprozijuma, holmija, erbija. Također, neke metalne legure i spojevi karakteriziraju slična svojstva. Broj feromagneta nemetalnog porijekla nije toliko velik, ili dosad malo proučavan. Oni uključuju, na primjer, kromov oksid.
Magnetsku osjetljivost karakteriziraju tvari (uglavnom metali) koje imaju određenu strukturu. Nazivaju ih feromagneti - to su tvari u kojima se magnetska polja atoma sabiraju u jednom smjeru. Pored željeza, feromagnetima pripadaju kobalt, nikal, terbij, gadolinij, disprozijum, holmij, erbij. Također, magnet privlači određene legure, pa čak i nemetalne tvari - na primjer, krom oksid.