Μαγνητισμός

Εισαγωγή

Ο όρος «μαγνητισμός» προέρχεται από ένα νησί της Ελλάδας, που τότε ονομαζόταν Μαγνησία. Το νησί περιείχε κοιτάσματα μαγνητών το 600 π.Χ. Ο Hans Christian Oersted έκανε μια παρατήρηση που αργότερα έδειξε τη σχέση μεταξύ ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. Κατά την εκτέλεση πειραμάτων, παρατήρησε ότι ο μαγνήτης εκτρέπεται εάν κρατηθεί κοντά σε καλώδια που μεταφέρουν ρεύμα.

Το έργο του απέδειξε ότι ένας τρόπος για να παραχθούν μαγνητικά εφέ είναι η κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων. Ένας από τους κλάδους της Φυσικής που μιλά για τον μαγνητισμό λόγω του ηλεκτρικού ρεύματος είναι γνωστός ως ηλεκτρομαγνητισμός.

Μαγνητισμός είναι η δύναμη που ασκείται από έναν μαγνήτη για να προσελκύσει ή να απωθήσει άλλα αντικείμενα. Οι ουσίες είναι χάλυβας, σίδηρος και νικέλιο. Τα μαγνητικά υλικά είναι εκείνα τα υλικά που παρουσιάζουν κάποιες μαγνητικές ιδιότητες όταν φυλάσσονται δίπλα σε μαγνήτη.

Ύλη και Μαγνητισμός

Ο μαγνητισμός εμφανίζεται λόγω των μαγνητικών πεδίων που περιβάλλουν μια ύλη. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό μαγνητικών υλικών που αντιδρούν με συγκεκριμένο τρόπο.

Κοινές ιδιότητες των μαγνητών:-

• Ελκυστικά- Τείνουν να προσελκύουν ουσίες σιδήρου, νικελίου και χάλυβα.

• Ιδιότητα οδηγίας:Τα υλικά με μαγνητική ιδιότητα ευθυγραμμίζονται με κατεύθυνση βορρά-νότου.

• Όπως οι μαγνητικοί πόλοι απωθούνται και σε αντίθεση με αυτούς έλκονται μεταξύ τους.

• Οι μαγνητικοί πόλοι δεν μπορούν να απομονωθούν, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν πάντα σε ζεύγη.

• Γραμμές μαγνητικού πεδίου:Αυτές είναι καμπύλες γραμμές που λένε την κατεύθυνση ενός μαγνητικού πεδίου.

• Μαγνητική επαγωγή:Ένας μαγνήτης τείνει να επάγει κάποια μαγνητική ιδιότητα σε μια κοντινή ουσία. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μαγνητική επαγωγή.

• Μαγνητικό δίπολο:- Η διάταξη δύο ίσων και αντίθετων μαγνητικών πόλων που χωρίζονται από κάποια απόσταση είναι γνωστή ως μαγνητικό δίπολο.

• Μαγνητική διπολική ροπή:- Υπολογίζεται ως το γινόμενο της αντοχής του πόλου και του μαγνητικού μήκους.

Ταξινόμηση μαγνητικών υλικών

Τα μαγνητικά υλικά χωρίζονται ευρέως στις ακόλουθες κατηγορίες με βάση την ιδιότητά τους.

	Ιδιοκτησία	Διαμαγνητικές ουσίες	Παραμαγνητικές ουσίες	Σιδηρομαγνητικές ουσίες
1.	Επίδραση μαγνητών	Απωθείται αργά από μαγνήτες.	Ασθενώς έλκεται από μαγνήτες.	Ισχυρά μαγνητισμένος.
2.	Σε εξωτερικό μαγνητικό πεδίο	Επιτύχετε ασθενή μαγνήτιση στην αντίθετη κατεύθυνση του πεδίου.	Επιτυγχάνετε ασθενή μαγνήτιση στην ίδια κατεύθυνση με αυτή των μαγνητιστικών πεδίων.	Επιτύχετε ισχυρή μαγνήτιση προς την ίδια κατεύθυνση με αυτή των μαγνητιστικών πεδίων.
3.	Σε ανομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο	Μετακινηθείτε αργά από ισχυρότερα σε ασθενέστερα τμήματα του μαγνητικού πεδίου.	Μετακινηθείτε αργά σε ισχυρότερα τμήματα από πιο αδύναμα στο ίδιο μαγνητικό πεδίο. B	Μετακινηθείτε γρήγορα από ασθενέστερα σε ισχυρότερα τμήματα του ίδιου μαγνητικού πεδίου.
4.	Σε ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο	Μια ελεύθερα κρεμασμένη διαμαγνητική ράβδος ευθυγραμμίζεται κάθετα στο μαγνητικό πεδίο.	Παρατάσσεται παράλληλα με το γήπεδο.	Συμπεριφέρεται το ίδιο με το παραμαγνητικό υλικό.
5.	Τιμή ευαισθησίας (m)	Η ευαισθησία είναι μικρή και αρνητική.	Είναι θετικό και μικρό. 0m	Η ευαισθησία είναι θετική και δείχνει μεγάλη τιμή. m> 100
6.	Σχετική τιμή διαπερατότητας (r)	Λίγο λιγότερο από 1 0r<1	Λίγο μεγαλύτερο από 1 1	Της τάξης του 1
7.	Τιμή διαπερατότητας	<0	<0	>> 0
8.	Επίδραση θερμοκρασίας	Η ευαισθησία του υλικού δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία.	Η ευαισθησία είναι αντίστροφη προς τη θερμοκρασία. m 1T	Η ευαισθησία μειώνεται με τη θερμοκρασία με πολύπλοκο τρόπο. m1T-TC, (T>TC)
9.	Αφαίρεση του πεδίου μαγνήτισης	Όταν χαθεί το πεδίο μαγνήτισης, θα χαθεί και η μαγνήτιση.	Όταν χαθεί το πεδίο μαγνήτισης, θα χαθεί και η μαγνήτιση.	Η μαγνήτιση διατηρείται μετά την απώλεια του πεδίου.
10.	Παραλλαγή του M που αφορά το H	Το M αλλάζει γραμμικά με το H.	Το M αλλάζει γραμμικά με το H.	Το M αλλάζει μη γραμμικά με το H.
11.	Φαινόμενο υστέρησης	Δεν δείχνει υστέρηση.	Το διάνυσμα B δεν εμφανίζει υστέρηση.	Το διάνυσμα B δείχνει κάποια υστέρηση.
12.	Η φυσική κατάσταση του υλικού	Αέριο, υγρό ή στερεό	Αέριο, υγρό ή στερεό.	Συνήθως μόνο στερεά.
13.	Παραδείγματα	Bi, Cu, Pb, NaCl, Si, H2O, N2(στο STP)	Na, O2 (στο STP), CuCl2, Al, Ca	Ni, Co, Fe2O3, Alnico, Fe, Gd

• Υστέρηση: Είναι η διαδικασία της υστέρησης της μαγνητικής επαγωγής πριν από το μαγνητικό πεδίο.

Συμπέρασμα 

Μέχρι τώρα, συζητήσαμε λεπτομερώς τη μαγνητική δύναμη του μαγνητισμού. Το μαγνητικό υλικό έχει την ιδιότητα να δείχνει σε κατεύθυνση Βορρά-Νότου. Όπως οι πόλοι ενός μαγνήτη απωθούνται και σε αντίθεση με τους πόλους έλκονται μεταξύ τους. Η Γη μοιάζει με ένα μεγάλο μαγνήτη με μαγνητικές ιδιότητες. Τα μαγνητικά υλικά είναι εκείνα που έχουν μαγνητικές ιδιότητες. Αυτά είναι 3 τύπων - διαμαγνητικά, σιδηρομαγνητικά και παραμαγνητικά. Όλα αποκτούν διαφορετικές ιδιότητες όταν διατηρούνται στο ίδιο μαγνητικό πεδίο.