Magnetizacija ili koja se također naziva magnetizacija ili magnetizacija, dolazi do postupka iz kojeg nastaju magnetski dipolni momenti materijala s 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 ga privlačeći drugim predmete kao da je magnet
Ali što je magnet?
Magnet je mineral koji nastaje kombiniranjem kisika s jednostavnim ili složenim radikalom u prvom stupnju oksidacije i željeznim seskvioksidom čija je temeljna osobina privlačenje metala poput željeza, nikla, kobalta, jer se oko njega stvara magnetsko polje.
Materijal ili magnet ima dva različita ili suprotna magnetska 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?
Kad se polovi magneta približe, javlja se vrsta automatskog odbijanja, jer privlačenje nastaje između suprotnih polova. Ti materijali, pretvoreni u magnete, obično su u obliku šipke sa stupovima na krajevima ili također mogu imati 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 tijekom svog produženja i mogu djelovati i djelovati na prirodan način.
Imaju li svi materijali ovo svojstvo?
Prema provedenim eksperimentima, većina materijala s kojima komuniciramo ima u manjoj ili većoj mjeri mogućnost privlačenja ili magnetske privlačnosti, naravno u ovom širokom rasponu materijala metali imaju veću i učinkovitiju kvotu nego na primjer , onaj s 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 smjeru gradijenta tog polja. Ovo svojstvo karakterizira magnetska osjetljivost tvari ovisno o stupnju magnetizacije koji postoji.
Ova magnetizacija ovisit će o veličini dipolnih trenutaka atoma u tvari i stupnju u kojoj su dipolni momenti međusobno poravnati. Ovdje možemo spomenuti željezo 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), čija su područja poravnata 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 bakrene petlje koja nosi struju od nekoliko tisuća ampera. Za usporedbu, struja u tipičnoj žarulji iznosi 0,5 ampera.
Magnetski trenutak
Magnetizaciju M tijela uzrokuju cirkulirajuće električne struje ili elementarni atomski magnetski momenti, a definira se kao magnetski moment po jedinici jačina takvih struja ili trenutaka. U mks (SI) sustavu jedinica M se mjeri u weberima po kvadratnom metru.
S druge strane, potrebno je znati učinak koji magnetizacija ima na fizikalna svojstva tvari, među kojima možemo spomenuti: električni otpor, specifičnu toplinu i elastičnu napetost.
Magnetsko polje
Ono što pokazuje da postoji magnetsko polje jest sila koja djeluje na one naboje koji su u pokretu, ta sila skreće čestice bez promjene njihove brzine.
To se može primijetiti, na primjer, pri zakretnom momentu u igli kompasa koji djeluje radi poravnavanja igle s magnetskim poljem zemlje, a spomenuta 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
To se magnetsko polje može nazvati gustoća magnetskog toka ili magnetska indukcija, a uvijek će ga simbolizirati slovo B. Osnovno svojstvo magnetskog polja je da njegov tok kroz bilo koju zatvorenu površinu nestaje. (Zatvorena površina je ona koja u potpunosti okružuje volumen.) To se matematički izražava div B = 0 i fizički se može razumjeti u smislu linija polja koje predstavljaju B.
Magnetska polja mjere se 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, magnetsko polje sasvim se razlikuje od električnog polja. Vodovi električnog polja mogu započeti i završiti nabojem.
Najčešći izvor magnetskih polja je krug električne struje. To može biti električna struja u kružnom vodiču ili gibanje elektrona koji kruži u atomu. Uz obje vrste strujnih petlji povezan je magnetski dipolni moment čija je vrijednost iA, umnožak struje i površine petlje A.
Također, elektroni, protoni i neutroni u atomima imaju pridruženi magnetski dipol sa svojim unutarnjim preokretom; Takvi magnetski dipolni momenti predstavljaju još jedan važan izvor magnetskih polja.
Čestica s magnetskim dipolnim momentom često se naziva magnetski dipol. (Magnetski dipol može se smatrati malim šipkastim magnetom. Ima isto magnetsko polje kao i taj magnet i ponaša se na isti način u vanjskim magnetskim poljima.)
Kad se postavi u vanjsko magnetsko polje, magnetski magnet može se pričvrstiti na moment koji ga nastoji poravnati s poljem; ako vanjsko polje nije jednoliko, dipol također može biti podvrgnut sili.
Metode magnetizacije
Izravni kontakt:
Najviše 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 Magnetski materijali zahtijevaju različite energije magnetizacije, pa je važno znati količinu energije potrebne za potpuno zasićenje magneta tijekom ovog postupka.
Indukcija:
Vrlo male čelične ili željezne šipke približavaju se prilično snažnom 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 crte uvijek zatvore u sebe, pa ako uđu u određeni volumen u nekom trenutku, moraju i taj volumen napustiti. U tom se smislu magnetsko polje sasvim razlikuje od električnog polja. Vodovi električnog polja mogu započeti i završiti nabojem.