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磁石は原子動力です。永久磁石と一時的な磁石の違いは、原子構造にあります。永久磁石の原子は常に整列しています。一時的な磁石は、強い外部磁場の影響下にある間だけ原子が整列します。永久磁石を過熱すると、原子構造が再配列され、一時的な磁石に変わります。
マグネットの基本
磁気特性を持つ材料は磁場を持ちます。典型的な鋼鉄の釘は、金属のペーパークリップを引き付けるのに十分な強さの磁場を持っていません。しかし、磁化は、鋼の釘の磁場の強度を高めることができます。スチール製の釘の横に強力な永久磁石を置くだけで、釘の磁場が強くなり、一時的な磁石のように機能します。釘は一時的な磁石と呼ばれます。永久磁石が取り外されると、釘は、ペーパークリップを引き付けた磁場強度を失うからです。
永久磁石
永久磁石は、近くの外部磁場の影響を受けずに磁化されたままでいる能力により、一時的な磁石とは異なります。通常、永久磁石は「硬い」磁性材料から作られます。「硬い」とは、磁化されて磁化されたままになる材料の能力を指します。鋼は硬磁性材料の一例です。
多くの永久磁石は、磁性材料を非常に強い外部磁場にさらすことで作成されます。外部磁場が除去されると、処理された磁性材料は永久磁石に変換されます。
一時磁石
永久磁石とは異なり、一時的な磁石はそれ自体で磁化された状態を保つことはできません。鉄やニッケルなどの軟磁性材料は、強力な外部磁場が除去された後、クリップを引き付けません。
産業用の一時的な磁石の1つの例は、回収ヤードで金属スクラップを移動するために使用される電磁石です。鉄板を囲むコイルを流れる電流は、板を磁化する磁場を誘導します。電流が流れると、プレートは金属くずを拾います。電流が停止すると、プレートはスクラップ金属を放出します。
磁石の基本的な原子理論
磁性材料は、原子核の周りに回転する電子を持ち、個々に小さな磁場を発揮します。これは本質的に、各原子をより大きな磁石内の小さな磁石にします。これらの小さな磁石は、磁気の北極と南極を持つため、双極子と呼ばれます。個々の双極子は、ドメインと呼ばれるより大きな双極子を形成する他の双極子と凝集する傾向があります。これらのドメインは、個々の双極子よりも強い磁場を持っています。
磁化されていない磁性材料は、原子ドメインが異なる方向に配置されています。ただし、磁性材料が磁化されると、原子ドメインは共通の向きに配置され、それによって単一ドメインよりもさらに強力な磁場を持つ1つの大きなドメインとして機能します。これが磁石に力を与えるものです。
永久磁石と一時磁石の違いは、磁化が停止すると、永久磁石の原子ドメインは整列したままで強力な磁場を保持するのに対し、一時磁石ドメインは非整列状態で再配列して弱くなることです。磁場。
永久磁石を破壊する1つの方法は、永久磁石を過熱することです。過度の熱は、磁石の原子を激しく振動させ、原子ドメインとその双極子の配列を乱します。冷却されると、ドメインはそれ自体では以前のように再整列せず、構造的に一時的な磁石になります。