Magnetizacija ili koja se naziva i magnetizacija ili magnetizacija, dolazi do procesa iz kojeg nastaju magnetni dipolni momenti materijala sa karakteristikama koje su za to određene, usklađene su. To je postupak koji se izvodi radi stvaranja magnetskih svojstava na čeličnoj ili željeznoj šipci, to je jednostavno prijenos svojstava magneta na element koji ih prima, pružajući magnetska svojstva navedenom materijalu ili elementu, a zatim privlačeći ih drugim predmeti kao da je magnet
Ali šta je magnet?
Magnet je mineral koji nastaje kombinacijom kisika sa jednostavnim ili složenim radikalom u prvom stepenu oksidacije i željeznim seskvioksidom čija osnovna osobina privlači metale poput željeza, nikla, kobalta, jer se oko njega stvara magnetsko polje.
Materijal ili magnet ima dva različita ili suprotna magnetna pola, to bismo nazvali sjevernim i južnim, da bismo ih nazvali na kolokvijalni ili popularni način i kao posljedicu njihove orijentacije prema krajevima planete Zemlje.
Zašto se materijali privlače?
Kada se polovi magneta približe, javlja se vrsta automatskog odbijanja, jer privlačenje nastaje između suprotnih polova. Ovi materijali, pretvoreni u magnete, obično su u obliku šipke sa stupovima na krajevima ili mogu imati i klasični oblik potkove.
Ovaj fenomen magnetizma može imati različite oblike, to može biti električna struja u vodiču ili čestice koje se kreću kroz prostor, ili kretanje elektrona u atomskoj orbitali. Tijela se sastoje od tri čestice: protoni, elektroni i neutroni. Elektroni su prirodno magneti i to je tako da su u tijelima ti elementi raspršeni po cijelom svom produženju i mogu djelovati i djelovati na prirodan način.
Da li svi materijali imaju ovo svojstvo?
Prema provedenim eksperimentima, većina materijala s kojima komuniciramo ima u manjoj ili većoj mjeri mogućnost privlačenja ili magnetne privlačnosti, naravno u ovom širokom spektru materijala metali imaju veću i efikasniju kvotu nego na primjer , onaj sa plastičnim materijalom.
Postoje materijali poput željeza, kobalta, nikla koji imaju vrlo izražena magnetska svojstva, ako ih približimo magnetu, to ćemo odmah vidjeti metalni dio će mu se pridružiti, to je najjednostavnija demonstracija koju možemo znati. Svi materijali do neke mjere imaju magnetska svojstva. Postavljanjem materije u nehomogeno polje privlači se ili odbija u pravcu gradijenta tog polja. Ovo svojstvo karakterizira magnetna osjetljivost materije u zavisnosti od stepena magnetizacije koji postoji.
Ova magnetizacija ovisit će o veličini dipolnih momenata atoma u supstanci i stupnju u kojoj su dipolni momenti međusobno poravnati. Ovdje možemo spomenuti gvožđe koje ima ili pokazuje vrlo izražena magnetska svojstva zbog poravnanja magnetskih momenata svojih atoma unutar određene regije nazvane "domene".
Postoji legura bora, željeza i neodimija (NdFeB), čiji su domeni poravnati i koriste se za izradu trajnih magneta. Jako magnetsko polje proizvedeno tipičnim magnetom debljine tri milimetra od ovog materijala usporedivo je s elektromagnetom izrađenim od bakarne petlje koja nosi struju od nekoliko hiljada ampera. Za usporedbu, struja u tipičnoj žarulji iznosi 0,5 ampera.
Magnetic Moment
Magnetizacija M tijela uzrokovana je cirkulacijom električnih struja ili elementarnih atomskih magnetnih momenata, a definira se kao magnetski moment po jedinici jačina takvih struja ili momenata. U mks (SI) sistemu jedinica, M se mjeri u weberima po kvadratnom metru.
S druge strane, potrebno je znati kakav učinak magnetizacija ima na fizička svojstva supstanci, među kojima možemo spomenuti: električni otpor, specifičnu toplotu i elastičnu napetost.
Magnetsko polje
Ono što pokazuje da postoji magnetsko polje je sila koja djeluje na one naboje koji su u pokretu, ta sila skreće čestice bez promjene njihove brzine.
To možemo primijetiti, na primjer, u momentu na igli kompasa koji djeluje tako da iglu poravna sa zemljinim magnetskim poljem, rečeno je da je igla tanki komad željeza koji je magnetiziran. Često se naziva jedna krajnost sjeverni pol i drugi krajnji južni pol, stoga je sila između oba pola privlačna, dok je sila između sličnih polova odbojna.
Karakteristike cmagnetsko polje
Navedeno magnetsko polje može se nazvati Gustina magnetskog protoka ili Magnetska indukcija, a ono će uvijek biti simbolizirano slovom B. Osnovno svojstvo magnetskog polja je da njegov tok kroz bilo koju zatvorenu površinu nestaje. (Zatvorena površina je ona koja u potpunosti okružuje zapreminu.) To se matematički izražava div B = 0 i može se fizički razumjeti u smislu linija polja koje predstavljaju B.
Magnetska polja se mjere u jedinicama tesle (T). (Druga uobičajena mjerna jedinica za B je Gauss, iako se više ne smatra standardnom jedinicom. Jedan Gauss jednak je 10-4 tesla).
U tom smislu, magnetno polje sasvim se razlikuje od električnog polja. Vodovi električnog polja mogu započeti i završiti punjenjem.
Najčešći izvor magnetnih polja je krug električne struje. To može biti električna struja u kružnom vodiču ili kretanje elektrona koji kruži u atomu. Uz obje vrste strujnih petlji povezan je magnetni dipolni moment čija je vrijednost iA, umnožak struje i površine petlje A.
Takođe, elektroni, protoni i neutroni u atomima imaju pridruženi magnetni dipol sa svojim suštinskim preokretom; Takvi magnetni dipolni momenti predstavljaju još jedan važan izvor magnetnih polja.
Čestica sa magnetnim dipolnim momentom često se naziva magnetni dipol. (Magnetski dipol se može smatrati malim šipkastim magnetom. Ima isto magnetsko polje kao i taj magnet i ponaša se na isti način u vanjskim magnetskim poljima.)
Kada se postavi u vanjsko magnetsko polje, magnetni dipol može biti pričvršćen na obrtni moment koji teži da ga poravna sa poljem; ako spoljno polje nije jednoliko, dipol takođe može biti podvrgnut sili.
Metode magnetizacije
Direktan kontakt:
Najčešće se koristi, jednostavno trljajte jedan kraj materijala, bilo željezo ili čelik, jednim od polova magneta, dok drugi kraj trljate drugim krajem. Iako je istina da se to lako može dokazati, moramo znati i da je različito Magnetni materijali zahtijevaju različite energije magnetizacije, pa je važno znati količinu energije potrebne za potpuno zasićenje magneta tokom ovog procesa.
Indukcija:
Vrlo male čelične ili željezne šipke približavaju se prilično moćnom magnetu, a zatim se kabel namota na komad željeza, što nazivamo "zavojnicom", ovaj postupak će stvoriti fenomen poznat kao elektromagnet, privlačeći male čestice na magnet. Potrebno je pojasniti da se fenomen privlačenja javlja samo dok se električna struja kreće.
Te se linije uvijek zatvore u sebe, pa ako uđu u određeni volumen u nekom trenutku, moraju napustiti i taj volumen. U tom smislu, magnetsko polje se sasvim razlikuje od električnog polja. Vodovi električnog polja mogu započeti i završiti punjenjem.