La magnetizzazione o anche chiamata magnetizzazione o magnetizzazione, arriva ad essere un processo da cui derivano i momenti di dipolo magnetico di un materiale con caratteristiche determinate per esso, sono allineati. È un processo che viene eseguito per creare proprietà magnetiche su una barra di acciaio o di ferro, è semplicemente trasferire le proprietà di un magnete a un elemento che le riceve, fornendo proprietà magnetiche a detto materiale o elemento, quindi attirandolo ad altri oggetti come se fosse una calamita
Ma cos'è un magnete?
Un magnete è un minerale che si manifesta combinando l'ossigeno con un radicale semplice o composto di primo grado di ossidazione e un sesquiossido di ferro la cui proprietà fondamentale è quella di attrarre metalli come ferro, nichel, cobalto, perché attorno ad esso si crea un campo magnetico.
Il materiale o magnete ha due poli magnetici diversi o opposti, questi li chiameremmo nord e sud, per chiamarli in modo colloquiale o popolare e come conseguenza del loro orientamento verso le estremità del pianeta terra.
Perché i materiali sono attratti?
Quando i poli di un magnete si avvicinano, si verifica una sorta di repulsione automatica, poiché l'attrazione viene generata tra i poli opposti. Questi materiali, trasformati in magneti, sono solitamente a forma di barretta con i poli alle estremità oppure possono avere anche una classica forma a ferro di cavallo.
Questo fenomeno di magnetismo può assumere molte forme, può essere una corrente elettrica in un conduttore o particelle che si muovono nello spazio, o il movimento di un elettrone in un orbitale atomico. I corpi sono costituiti da tre particelle: protoni, elettroni e neutroni. Gli elettroni sono naturalmente magneti ed è così che nei corpi questi elementi sono dispersi per tutta la loro estensione e possono esercitare la loro azione ed effetto in modo naturale.
Tutti i materiali hanno questa proprietà?
Secondo gli esperimenti effettuati, la maggior parte dei materiali con cui interagiamo hanno in misura maggiore o minore la possibilità di attrarre o avere attrazione magnetica, ovviamente all'interno di questa vasta gamma di materiali i metalli hanno una quota maggiore ed efficace rispetto ad , quello con materiale plastico.
Ci sono materiali come ferro, cobalto, nichel che hanno proprietà magnetiche molto marcate, se li avviciniamo ad un magnete, lo vedremo subito la parte metallica si unirà ad essa, questa è la dimostrazione più semplice che possiamo conoscere. Tutti i materiali hanno proprietà magnetiche in una certa misura. Posizionando la materia in un campo disomogeneo, viene attratta o respinta nella direzione del gradiente di quel campo. Questa proprietà è caratterizzata dalla suscettibilità magnetica della materia a seconda del grado di magnetizzazione esistente.
Questa magnetizzazione dipenderà dalla dimensione dei momenti di dipolo degli atomi in una sostanza e dal grado in cui i momenti di dipolo sono allineati tra loro. Qui possiamo menzionare il ferro, che ha o mostra proprietà magnetiche molto marcate, a causa dell'allineamento dei momenti magnetici dei suoi atomi all'interno determinate regioni chiamate "domini".
Esiste una lega di boro, ferro e neodimio (NdFeB), che hanno i loro domini allineati e vengono utilizzati per creare magneti permanenti. Il forte campo magnetico prodotto da un tipico magnete di tre millimetri di spessore realizzato con questo materiale è paragonabile a un elettromagnete costituito da un anello di rame che trasporta una corrente di diverse migliaia di ampere. In confronto, la corrente in una tipica lampadina è di 0,5 ampere.
Momento magnetico
La magnetizzazione M di un corpo è causata da correnti elettriche circolanti o momenti magnetici atomici elementari, ed è definita come il momento magnetico per unità di volume di tali correnti o momenti. Nel sistema di unità mks (SI), M è misurato in weber per metro quadrato.
D'altra parte, è necessario conoscere l'effetto che la magnetizzazione ha sulle proprietà fisiche delle sostanze, tra le quali possiamo citare: resistenza elettrica, calore specifico e tensione elastica.
Campo magnetico
Ciò che mostra che c'è un campo magnetico è la forza esercitata su quelle cariche che sono in movimento, questa forza devia le particelle senza cambiarne la velocità.
Possiamo osservare questo, ad esempio, nella coppia su un ago della bussola che agisce per allineare l'ago con il campo magnetico terrestre, detto ago è un sottile pezzo di ferro che è stato magnetizzato. Viene spesso chiamato un estremo il polo nord e l'altro polo sud estremo, quindi la forza tra i due poli è attrattiva, mentre la forza tra poli simili è repulsiva.
Caratteristiche del ccampo magnetico
Detto campo magnetico può essere chiamato densità di flusso magnetico o induzione magnetica e sarà sempre simboleggiato dalla lettera B. Una proprietà fondamentale di un campo magnetico è che il suo flusso attraverso qualsiasi superficie chiusa svanisce. (Una superficie chiusa è quella che circonda completamente un volume.) Questo è espresso matematicamente da div B = 0 e può essere compreso fisicamente in termini di linee di campo che rappresentano B.
I campi magnetici sono misurati in unità di tesla (T). (Un'altra unità di misura comunemente usata per B è il gauss, sebbene non sia più considerato un'unità standard. Un gauss equivale a 10-4 tesla).
In questo senso, un campo magnetico è abbastanza diverso da un campo elettrico. Le linee del campo elettrico possono iniziare e terminare con una carica.
La fonte più comune di campi magnetici è il circuito della corrente elettrica. Può essere una corrente elettrica in un conduttore circolare o il movimento di un elettrone orbitante in un atomo. Ad entrambi i tipi di anelli di corrente è associato un momento di dipolo magnetico, il cui valore è iA, il prodotto della corrente i e l'area del circuito A.
Inoltre, hanno elettroni, protoni e neutroni negli atomi un dipolo magnetico associato con la sua intrinseca torsione; Tali momenti di dipolo magnetico rappresentano un'altra importante fonte di campi magnetici.
Una particella con un momento di dipolo magnetico è spesso chiamata dipolo magnetico. (Un dipolo magnetico può essere pensato come una piccola barra magnetica. Ha lo stesso campo magnetico di quel magnete e si comporta allo stesso modo nei campi magnetici esterni.)
Quando posto in un campo magnetico esterno, un dipolo magnetico può essere collegato a una coppia che tende ad allinearlo con il campo; se il campo esterno non è uniforme, anche il dipolo può essere sottoposto ad una forza.
Metodi di magnetizzazione
Contatto diretto:
È il più utilizzato, basta strofinare un'estremità del materiale, ferro o acciaio, con uno dei poli del magnete, mentre si strofina l'altra estremità con l'altro polo. Mentre è vero che questo è facilmente dimostrabile, dobbiamo anche sapere che il diverso I materiali magnetici richiedono diverse energie di magnetizzazione, quindi è importante conoscere la quantità di energia richiesta per saturare completamente i magneti durante questo processo.
Induzione:
Piccolissime barre di acciaio o di ferro vengono avvicinate a un magnete abbastanza potente, quindi un cavo viene avvolto su un pezzo di ferro, quello che chiamiamo "bobina", questa procedura genererà un fenomeno noto come elettromagnete, attirare le piccole particelle al magnete. È necessario chiarire che il fenomeno di attrazione si verifica solo mentre la corrente elettrica è in movimento.
Queste linee si chiudono sempre su se stesse, quindi se a un certo punto entrano in un certo volume, devono lasciare anche quel volume. In questo senso, un campo magnetico è abbastanza diverso da un campo elettrico. Le linee del campo elettrico possono iniziare e terminare con una carica.