Het vermogen van een magneet om verschillende metalen objecten naar zich toe te trekken is waarschijnlijk bij iedereen bekend. Om nog maar te zwijgen over het gebruik van magneten in de geneeskunde en andere industrieën. Hoe werkt de magneet en welke stoffen trekt hij aan naast ijzer?
Wat is een magneet en hoe is deze gerangschikt?
Een magneet is een lichaam met een eigen magnetisch veld. Magneten zijn er in verschillende vormen:
- Permanent - producten die na een enkele magnetisatie deze eigenschap behouden. Magneten zijn onderverdeeld in verschillende ondersoorten, afhankelijk van de sterkte en andere parameters.
- Tijdelijk - werken volgens het principe van constanten, maar alleen als ze zich in een sterk magnetisch veld bevinden. Bijvoorbeeld producten van het zogenaamde zachte ijzer (spijkers, paperclips, etc.).
- Solenoïden zijn draden strak om het frame gewikkeld. Meestal is zo'n apparaat uitgerust met een ijzeren kern. Het werkt alleen als er een elektrische stroom door de draad gaat.
Een permanente magneet is de meest voorkomende en meest voorkomende. Voor de vervaardiging worden meestal de volgende materiaalcombinaties gebruikt:
- neodymium-ijzer-boor;
- Alniko of UNDK-legering (ijzer, aluminium, nikkel, kobalt);
- kobalt samarium;
- ferrieten (verbindingen van ijzeroxiden en andere ferrimagnet-metalen).
Elke magneet heeft een zuid- en noordpool. Dezelfde polen stoten af en de tegengestelde trekken aan.
Interessant feit: magneten worden vaak gemaakt in de vorm van een hoefijzer. Dit wordt gedaan zodat de palen zo dicht mogelijk bij elkaar staan. Zo ontstaat er een sterk magnetisch veld dat grotere delen van het metaal kan aantrekken.
Waarom trekt een magneet alleen bepaalde stoffen aan?
Het principe van de werking is gebaseerd op het creëren van een magnetisch veld met behulp van bewegende elektronen. Over het algemeen is een elektron de eenvoudigste magneet. En elk geladen deeltje in beweging vormt een magnetisch veld. Als er veel bewegende deeltjes zijn en hun beweging plaatsvindt rond één as, wordt een lichaam met magnetische eigenschappen verkregen.
Waarom trekt een magneet dan niet alle stoffen achter elkaar aan? De samenstelling van het atoom omvat de kern, evenals elektronen die eromheen draaien. Elektronen hebben speciale niveaus waarop ze draaien, of banen. Op elk niveau bevinden zich 2 elektronen. En ze draaien in verschillende richtingen.
Er worden echter stoffen genoemd ferromagneten. Sommige elektronen zijn ongepaard. Dienovereenkomstig kan een bepaald aantal van hen in dezelfde richting draaien. Dit creëert een magnetisch veld rond elk materie-atoom.
Meestal staan atomen in willekeurige volgorde. In dit geval balanceren de velden elkaar. Maar als je de magnetische velden van alle atomen in één richting richt, krijg je een magneet. Het is opmerkelijk dat verschillende metalen en andere stoffen kunnen worden aangetrokken, maar veel zwakker dan ferromagneten.Om de aantrekkingskracht te voelen, moet je een zeer sterke magneet gebruiken.
Ferromagneten omvatten metalen zoals ijzer, kobalt, nikkel, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium. Ook worden bepaalde metaallegeringen en verbindingen gekenmerkt door vergelijkbare eigenschappen. Het aantal ferromagneten van niet-metalen oorsprong is niet zo groot of is niet veel bestudeerd. Deze omvatten bijvoorbeeld chroomoxide.
Magnetische gevoeligheid wordt gekenmerkt door stoffen (voornamelijk metalen) met een bepaalde structuur. Ze worden ferromagneten genoemd - dit zijn stoffen waarin de magnetische velden van atomen in één richting optellen. Naast ijzer behoren kobalt, nikkel, terbium, gadolinium, dysprosium, holmium, erbium tot ferromagneten. Ook trekt een magneet bepaalde legeringen en zelfs niet-metallische stoffen aan - bijvoorbeeld chroomoxide.
