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磁石は原子的に通電されます。永久磁石と一時磁石の違いは、それらの原子構造にあります。永久磁石は常に原子が整列していますが、一時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ています。永久磁石を過熱すると、その原子構造が再配置され、一時的な磁石に変わります。
磁性の基礎
磁性を持つ物質は磁場を持っています。通常のスチールネイルは、ペーパークリップを引き付けるのに十分な磁場がありません。しかしながら、磁化は爪の磁場の強さを増加させることができます。釘の隣に強力な永久磁石を置くだけで、釘がより強い磁場を持ち、一時的な磁石として機能します。永久磁石が取り除かれるとすぐに、釘はペーパークリップを引き付けた強い磁場を失うので、釘は一時的な磁石と呼ばれます。
永久磁石
永久磁石は、外部磁場の影響を受けずに磁化された状態を維持できる点で一時磁石とは異なります。通常、永久磁石は「硬い」磁性材料で作られています。この用語は、材料が磁化され、その状態を維持する能力を指します。鋼は、硬質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によって作成されます。外側のフィールドが削除されると、材料は永久磁石に変換されます。
一時的な磁石
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ままになることはできません。鉄やニッケルなどの軟磁性材料は、強い外部磁場が取り除かれた後、ペーパークリップを引き付けません。
一時的な産業用磁石の例は、鉄くずから金属くずを取り除くために使用される電磁石です。鉄板を取り巻くコイルに流れる電流が磁場を誘導します。電流が流れると、プレートがスクラップを拾います。チェーンが停止すると、プレートがスクラップを解放します。
磁石の原子理論の基礎
磁性材料は、原子の核の周りを回転する電子を持ち、個別に小さな磁場を生成します。これにより、本質的に、各原子が大きな磁石内の小さな磁石になります。これらの小さな磁石は磁極の南極と南極を持っているため、双極子と呼ばれます。個々の双極子は他の双極子と結合する傾向があり、ドメインと呼ばれるより大きな双極子を形成します。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、原子ドメインが反対方向に配置されています。ただし、材料が磁化されると、ドメインは共通の方向に整列し、大きなドメインとして機能し、単一のドメインよりもさらに大きな磁場が発生します。これは磁石に強さを与えるものです。
永久磁石と一時磁石の違いは、いったん磁化が停止すると、永久磁石の磁区は整列したままになり、強力な磁場を持つ一方で、一時磁石の磁区は整列しない方法で再配置され、弱い磁場。
永久磁石を損なう1つの方法は、永久磁石を過熱することです。過度の熱により、磁石の原子が激しく振動し、原子ドメインとその双極子の配列が乱されます。それらが冷えた後、ドメインは以前のように再整列せず、構造的に、それらは一時的な磁石になります。