La capacité d'un aimant à attirer divers objets métalliques vers lui est probablement bien connue de tous. Sans parler de l'utilisation d'aimants en médecine et dans d'autres industries. Comment fonctionne l'aimant et quelles substances attire-t-il en plus du fer?
Qu'est-ce qu'un aimant et comment est-il disposé?
Un aimant est un corps qui possède son propre champ magnétique. Les aimants se présentent sous plusieurs formes:
- Permanent - produits qui après une seule aimantation conservent cette propriété. Les aimants sont divisés en plusieurs sous-espèces en fonction de la force et d'autres paramètres.
- Temporaire - fonctionnent sur le principe des constantes, mais uniquement lorsqu'elles sont situées dans un fort champ magnétique. Par exemple, les produits de ce qu'on appelle le fer doux (clous, trombones, etc.).
- Solénoïdes sont des fils étroitement enroulés autour du cadre. Typiquement, un tel appareil est équipé d'un noyau en fer. Cela ne fonctionne que si un courant électrique traverse le fil.
Un aimant permanent est le plus courant et le plus courant. Pour sa fabrication, les combinaisons de matériaux suivantes sont le plus souvent utilisées:
- néodyme-fer-bore;
- Alnico ou alliage UNDK (fer, aluminium, nickel, cobalt);
- samarium de cobalt;
- ferrites (composés d'oxydes de fer et d'autres métaux ferrimagnétiques).
Tout aimant a un pôle sud et nord. Les mêmes pôles se repoussent et les opposés s'attirent.
Fait intéressant: les aimants sont souvent réalisés en forme de fer à cheval. Ceci est fait de sorte que les pôles soient situés aussi près les uns des autres que possible. Ainsi, un champ magnétique puissant est créé, qui est capable d'attirer de plus grandes parties du métal.
Pourquoi un aimant n'attire-t-il que certaines substances?
Le principe de son fonctionnement est basé sur la création d'un champ magnétique utilisant des électrons en mouvement. En général, un électron est l'aimant le plus simple. Et toute particule chargée en mouvement forme un champ magnétique. S'il y a beaucoup de particules en mouvement et que leur mouvement se produit autour d'un axe, un corps avec des propriétés magnétiques est obtenu.
Pourquoi, alors, un aimant n'attire-t-il pas toutes les substances à la suite? La composition de l'atome comprend le noyau, ainsi que les électrons en orbite autour de lui. Les électrons ont des niveaux spéciaux sur lesquels ils tournent, ou orbites. À chacun de ces niveaux, 2 électrons sont localisés. Et ils tournent dans des directions différentes.
Cependant, il existe des substances appelées ferromagnets. Certains électrons ne sont pas appariés. En conséquence, un certain nombre d'entre eux peuvent tourner dans le même sens. Cela crée un champ magnétique autour de chaque atome de matière.
Habituellement, les atomes sont dans un ordre aléatoire. Dans ce cas, les champs s'équilibrent. Mais si vous dirigez les champs magnétiques de tous les atomes dans une seule direction, vous obtenez un aimant. Il est à noter que différents métaux et autres substances peuvent être attirés, mais beaucoup plus faibles que les ferromagnétiques.Pour ressentir l'attraction, vous devez utiliser un aimant très puissant.
Les ferromagnétiques comprennent des métaux tels que le fer, le cobalt, le nickel, le gadolinium, le terbium, le dysprosium, l'holmium, l'erbium. En outre, certains alliages et composés métalliques se caractérisent par des propriétés similaires. Le nombre de ferromagnétiques d'origine non métallique n'est pas si grand, ou jusqu'à présent peu étudié. Il s'agit par exemple de l'oxyde de chrome.
La susceptibilité magnétique est caractérisée par des substances (principalement des métaux) qui ont une certaine structure. Ils sont appelés ferromagnétiques - ce sont des substances dans lesquelles les champs magnétiques des atomes s'additionnent dans une direction. Outre le fer, le cobalt, le nickel, le terbium, le gadolinium, le dysprosium, l'holmium et l'erbium appartiennent aux ferromagnétiques. De plus, un aimant attire certains alliages et même des substances non métalliques - par exemple, l'oxyde de chrome.
