Proprietà magnetiche della materia per principianti

Sebbene non tutte le sostanze possano essere prodotte magnete permanente, tutte le sostanze poste in un campo magnetico esterno si magnetizzano in un modo o nell'altro. Alcune delle sostanze sono più magnetizzate e altre sono così deboli che non possono essere viste senza dispositivi speciali.

Quando diciamo "la sostanza è magnetizzata", intendiamo il fatto che la sostanza stessa è diventata una fonte di campo magnetico a causa dell'effetto di un campo magnetico esterno su di essa. Cioè, i parametri del vettore di induzione magnetica B in presenza di questa sostanza in un dato spazio non corrispondono al vettore di induzione magnetica B0 nel vuoto, se la sostanza è assente.

In connessione con questo fenomeno, un concetto come permeabilità magnetica della materia... Questo parametro della sostanza mostra quante volte la grandezza del vettore di induzione magnetica B in una data sostanza è maggiore che nel vuoto alla stessa intensità del campo magnetico applicato H.

La natura della reazione a un campo magnetico esterno determina le proprietà magnetiche della sostanza, che dipendono da come è organizzata la struttura interna di queste sostanze. Pertanto, si possono distinguere tre classi di sostanze con proprietà magnetiche pronunciate (queste sostanze sono chiamate magneti): ferromagneti, paramagneti e diamagneti.

Ferromagneti e punto di Curie

Per i ferromagneti, la permeabilità magnetica è molto maggiore dell'unità. I ferromagneti includono, ad esempio, ferro, nichel e cobalto. Da loro, come puoi facilmente vedere, vengono spesso realizzati magneti permanenti. Va notato qui che la permeabilità magnetica dei ferromagneti dipende dall'induzione magnetica del campo magnetico esterno.

La caratteristica principale dei ferromagneti è che sono caratterizzati da magnetismo residuo, ovvero, una volta magnetizzato, il ferromagnete rimane tale anche dopo che la sorgente del campo magnetico esterno viene spenta.

Ma se un ferromagnete magnetizzato viene riscaldato a una certa temperatura, si smagnetizzerà di nuovo. Questa temperatura critica è chiamata punto di Curie o temperatura di Curie: è la temperatura alla quale una sostanza perde le sue proprietà ferromagnetiche. Per il ferro, il punto di Curie è 770 ° C, per il nichel 365 ° C, per il cobalto 1000 ° C. Se prendi un magnete permanente e lo riscaldi alla temperatura di Curie, cessa di essere un magnete.

Paramagneti

Un certo numero di sostanze che sono trattenute in un campo magnetico esterno come il ferro, cioè sono magnetizzate nella direzione del campo magnetizzante e ne sono attratte, sono chiamate paramagneti.La loro permeabilità magnetica è leggermente superiore all'unità, il suo ordine è 10-6... La permeabilità magnetica dei paramagneti dipende anche dalla temperatura e diminuisce all'aumentare.

In assenza di un campo magnetico esterno, i paramagneti non hanno magnetizzazione residua, cioè non hanno un campo magnetico proprio. I magneti permanenti non sono fatti di paramagneti. I paramagneti includono, ad esempio: alluminio, tungsteno, ebanite, platino, azoto.

Diamagnetismo

Ma tra i magneti ci sono anche sostanze che vengono magnetizzate contro un campo magnetico esterno loro applicato. Si chiamano diamagnetici. La permeabilità magnetica dei diamagneti è leggermente inferiore all'unità, il suo ordine è 10-6.

La permeabilità magnetica dei diamagneti praticamente non dipende dall'induzione del campo magnetico ad essi applicato, né dalla temperatura.Quando il diamagnete viene allontanato dal campo magnetico magnetizzante, è completamente smagnetizzato e non porta il proprio campo magnetico.

I diamagneti includono, ad esempio: rame, bismuto, quarzo, vetro, salgemma. Si chiamano diamagneti ideali superconduttori, poiché il campo magnetico esterno non li penetra affatto. Ciò significa che la permeabilità magnetica del superconduttore può essere considerata pari a zero.

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