永久磁石と一時的な磁石の違いは何ですか?

著者: Florence Bailey
作成日: 20 行進 2021
更新日: 26 六月 2024
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磁石は原子的にエネルギーを与えられています。永久磁石と一時磁石の違いは、その原子構造にあります。永久磁石はそれらの原子が常に整列しているのに対し、温度はそれらが外部の強い磁場の影響下にあるときにのみ整列している。永久磁石を過熱すると、その原子構造が再配列され、一時的な磁石に変わります。


磁性材料中の電子の挙動は磁石の種類を区別する (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

磁気の基本概念

磁気特性を有する材料は磁場を有する。普通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強い磁場を持っていません。しかしながら、磁化は釘の磁場の強度を増大させる可能性がある。単に強力な永久磁石を釘の隣に置くと、これは釘に一時的な磁石のように作用する、より強い磁場を持たせるでしょう。永久磁石が引き抜かれるとすぐに爪がペーパークリップを引き付けた強い磁場を失うので、爪は一時的な磁石と呼ばれます。

図示した磁場を持つ永久磁石 (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

永久磁石

永久磁石は、外部磁場の影響を受けずに着磁を維持できるという点で一時的なものとは異なります。典型的には、永久磁石は「硬い」磁性材料でできており、その語はその材料が磁化されそしてこのように継続する能力を指す。鋼は硬質磁性材料の一例である。

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。外部磁場が除去されると、材料は永久磁石に変わります。

金属フィラメントを引き付ける典型的な永久磁石 (フォトディスク/フォトディスク/ゲッティイメージズ)

一時的に在庫切れです

永久磁石とは異なり、一時的な磁石は自分自身で磁化されたままにすることはできません。鉄やニッケルなどの軟磁性材料は、強い外部磁界を取り除いた後もクリップを引き付けることはありません。


工業用の一時的な磁石の例は、古い鉄の上のスクラップを取り除くのに使われる電磁石です。鉄板を囲むコイルを流れる電流は磁場を誘導する。チェーンが流れると、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、ボードはスクラップを解放します。

電磁石を使用してスクラップを拾います (Stockbyte / Stockbyte / Getty Images)

原子磁石理論の基礎

磁性材料は、原子の核の周りを回転する電子を持ち、個々に小さな磁場を作ります。これは本質的に各原子をより大きな磁石内のより小さな磁石にする。これらの小さな磁石は、北極と南磁極を持っているので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強い磁場を持っています。

磁化されていない磁性材料は、それらの原子ドメインが反対方向に配置されている。しかしながら、材料が磁化されると、磁区は共通の向きに整列し、単一磁区よりもさらに大きな磁場を有する大きな磁区として作用する。これが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続けて強い磁場を持つのに対し、一時磁石の磁区は整列されていない方法で再配列されます。弱い磁場

永久磁石を台無しにする1つの方法はそれ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整列を乱します。冷却した後、ドメインは以前のように再調整されず、構造的には一時的な磁石になります。

原子内の電子スピン軌道の図 (Ryan McVay /フォトディスク/ゲッティイメージズ)