Lær hvilke metaller som er magnetiske og hvorfor

Magneter er materialer som produserer magnetiske felter, som tiltrekker seg bestemte metaller. Hver magnet har en nord og en sydpol. Motsatt stolper tiltrekker seg, mens poler avstammer.

Mens de fleste magneter er laget av metaller og metalllegeringer, har forskere utviklet måter å lage magneter fra komposittmaterialer, for eksempel magnetiske polymerer.

Hva skaper magnetisme?

Magnetisme i metaller er skapt av ujevn fordeling av elektroner i atomer av visse metallelementer.

Den uregelmessige rotasjonen og bevegelsen som er forårsaket av denne ujevne fordeling av elektroner, skifter ladningen inne i atomet frem og tilbake og skaper magnetiske dipoler.

Når magnetiske dipoler justerer de, oppretter de et magnetisk domene, et lokalisert magnetisk område som har en nord og en sydpinne.

I magnetiserte materialer står magnetiske domener i forskjellige retninger, og avbryter hverandre. Mens i magnetiserte materialer er de fleste av disse domenene justert, peker i samme retning, som skaper et magnetfelt. Jo flere domener som passer sammen, desto sterkere er den magnetiske kraften.

Typer av magneter:

• Permanente magneter (også kjent som harde magneter) er de som stadig produserer et magnetfelt. Dette magnetfeltet er forårsaket av ferromagnetisme og er den sterkeste formen av magnetisme.
• Midlertidige magneter (også kjent som myke magneter) er magnetiske bare i nærvær av et magnetfelt.
• Elektromagneter krever at en elektrisk strøm går gjennom sine spiralledninger for å produsere et magnetfelt.

Utviklingen av magneter:

Gresk, indisk og kinesisk forfattere dokumenterte grunnleggende kunnskaper om magnetisme for mer enn 2000 år siden. Mesteparten av denne forståelsen var basert på å observere effekten av lodestone (et naturlig forekommende magnetisk jernmineral) på jern.

Tidlig forskning på magnetisme ble gjennomført så tidlig som på 1500-tallet, men utviklingen av moderne høystyrke magneter skjedde ikke før 20. århundre.

Før 1940 ble permanente magneter brukt i bare grunnleggende applikasjoner, som kompasser og elektriske generatorer kalt magnetos. Utviklingen av aluminium-nikkel-kobolt (Alnico) magneter tillot permanent magneter som erstatter elektromagneter i motorer, generatorer og høyttalere.

Opprettelsen av samarium-kobolt (SmCo) magneter på 1970-tallet produserte magneter med dobbelt så mye magnetisk energitetthet som enhver tidligere tilgjengelig magnet. Mindre kraftigere magneter bidro til utviklingen av mange av de elektroniske enhetene vi kjenner i dag.

I begynnelsen av 1980-tallet førte videre forskning i magnetiske egenskaper av sjeldne jordartsmetaller til oppdagelsen av magneter av neodym-jern-bor (NdFeB).NdFeB magneter igjen førte til en fordobling av magnetisk energi over SmCo magneter.

Sjeldne jordmagneter brukes nå i alt fra armbåndsur og iPads til hybridbilmotorer og vindturbinegeneratorer.

Magnetisme og temperatur:

Metaller og annet materiale har forskjellige magnetiske faser, avhengig av temperaturen i miljøet de ligger i. Som et resultat kan et metall utvise mer enn en form for magnetisme.

Jern, for eksempel, mister sin magnetisme, blir paramagnetisk når den varmes opp over 1418 ° F (770 ° C).

Temperaturen der et metall mister magnetisk kraft kalles Curie-temperaturen.

Jern, kobolt og nikkel er de eneste elementene som - i metallform - har Curie temperaturer over romtemperatur. Som sådan må alle magnetiske materialer inneholde ett av disse elementene.

Vanlige ferromagnetiske metaller og deres curie-temperaturer:

Stoff	Curie Temperatur
Jern (Fe)	1418 ° F (770 ° C)
Kobolt (Co)	2066 ° F (1130 ° C)
Nikkel (Ni)	676. 4 ° F (358 ° C)
Gadolinium	66 ° F (19 ° C)
Dysprosium	-301. 27 ° F (-185. 15 ° C)

Kilder:
Hvordan Stuff Works, Inc. Hvor magneter fungerer.
// science. HowStuffWorks. com / magnet1. htm
Wikipedia. Curie temperatur.
// da. wikipedia. org / wiki / Curie_temperature