תכונות מגנטיות של חומר למתחילים

למרות שלא כל חומר יכול להיעשות מגנט קבוע, כל החומרים הממוקמים בשדה מגנטי חיצוני הופכים לממגנטים בצורה כזו או אחרת. חלק מהחומרים ממוגנטים יותר, וחלקם חלשים עד כדי כך שלא ניתן לראותם ללא מכשירים מיוחדים.

כשאומרים "חומר ממוגנט", מתכוונים לעובדה שהחומר עצמו הפך למקור לשדה מגנטי עקב השפעת שדה מגנטי חיצוני עליו. כלומר, הפרמטרים של וקטור האינדוקציה המגנטית B בנוכחות חומר זה בחלל נתון אינם תואמים לוקטור של אינדוקציה מגנטית B0 בוואקום, אם החומר נעדר.

בקשר לתופעה זו, מושג כמו חדירות מגנטית של חומר... פרמטר זה של החומר מראה כמה פעמים גודלו של וקטור האינדוקציה המגנטי B בחומר נתון גדול יותר מאשר בוואקום באותה חוזק של השדה המגנטי המופעל H.

אופי התגובה לשדה מגנטי חיצוני קובע את התכונות המגנטיות של החומר, התלויות באופן שבו מסודר המבנה הפנימי של חומרים אלה. לפיכך, ניתן להבחין בין שלושה סוגים של חומרים בעלי תכונות מגנטיות בולטות (חומרים אלו נקראים מגנטים): פרומגנטים, פרמגנטים ודיאמגנטים.

פרומגנטים ונקודת קירי

עבור פרומגנטים, החדירות המגנטית גדולה בהרבה מאחדות. פרומגנטים כוללים, למשל, ברזל, ניקל וקובלט. מהם, כפי שאתה יכול לראות בקלות, מגנטים קבועים עשויים לרוב. יש לציין כאן שהחדירות המגנטית של פרומגנטים תלויה בהשראה המגנטית של השדה המגנטי החיצוני.

המאפיין העיקרי של פרומגנטים הוא שהם מתאפיינים במגנטיות שיורית, כלומר לאחר מגנטיות, הפרומגנט נשאר כך גם לאחר כיבוי מקור השדה המגנטי החיצוני.

אבל אם פרומגנט ממוגנט מחומם לטמפרטורה מסוימת, הוא יתבטל שוב. טמפרטורה קריטית זו נקראת נקודת קירי או טמפרטורת קירי - זוהי הטמפרטורה שבה חומר מאבד את התכונות הפרומגנטיות שלו. עבור ברזל, נקודת הקורי היא 770 מעלות צלזיוס, עבור ניקל 365 מעלות צלזיוס, עבור קובלט 1000 מעלות צלזיוס. אם אתה לוקח מגנט קבוע ומחמם אותו לטמפרטורת קירי, הוא מפסיק להיות מגנט.

פרמגנטים

מספר חומרים המוחזקים בשדה מגנטי חיצוני כמו ברזל, כלומר מתמגנטים לכיוון השדה הממגנט ונמשכים אליו, נקראים פרמגנטים.החדירות המגנטית שלהם מעט יותר מאחדות, הסדר שלה הוא 10-6... החדירות המגנטית של פרמגנטים תלויה גם היא בטמפרטורה ויורדת עם עלייה.

בהיעדר שדה מגנטי חיצוני, לפרמגנטים אין מגנטיזציה שיורית, כלומר אין להם שדה מגנטי משלהם. מגנטים קבועים אינם עשויים מפראמגנטים. פרמגנטים כוללים, למשל: אלומיניום, טונגסטן, אבוניט, פלטינה, חנקן.

דיאמגנטיות

אבל בין מגנטים יש גם חומרים שמתמגנטים כנגד שדה מגנטי חיצוני המופעל עליהם. הם נקראים דיאמגנטיים. החדירות המגנטית של דיאמגנטים מעט פחותה מאחדות, הסדר שלה הוא 10-6.

החדירות המגנטית של דיאמגנטים למעשה אינה תלויה בהשראת השדה המגנטי המופעל עליהם, וגם לא בטמפרטורה.כאשר מסירים את הדיאמגנט מהשדה המגנטי הממגנט, הוא מנותק לחלוטין ואינו נושא את השדה המגנטי שלו.

Diamagnets כוללים, למשל: נחושת, ביסמוט, קוורץ, זכוכית, מלח סלעים. דיאמגנטים אידיאליים נקראים מוליכים, שכן השדה המגנטי החיצוני אינו חודר אליהם כלל. המשמעות היא שהחדירות המגנטית של מוליך העל יכולה להיחשב כאפס.

ראה גם: מה ההבדל בין מגנטים מלאכותיים לטבעיים?