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Magneti
I magneti dunque sono ormai parte integrante della nostra vita quotidiana. Ne esistono di varie forme, colori o dimensioni e vengono utilizzati per scopi molto diversi: magneti al neodimio, elettromagneti, magneti a barra e ad anello o nella nota forma a magnete a ferro di cavallo - ma cosa sappiamo effettivamente dei magneti?
La parola "magnete" deriva dal greco e ha un significato particolare, ovvero "pietra della magnesia". La Magnesia in realtà rappresentava un lembo di terra appartenente alla penisola ellenica, luogo in cui si narra che gli antichi Greci, oltre 2000 anni fa, si erano imbattuti per la prima volta in una pietra (magnetite) che attirava il metallo, ovvero il ferro. La storia dei magneti è ancora al centro degli studi di innumerevoli scienze naturali.
In generale, il magnete corrisponde a un corpo che attira o respinge magneticamente un altro corpo. Questo fenomeno è anche noto come magnetismo ed è un fenomeno del tutto naturale.
Perché un magnete è magnetico?
Un magnete è in grado di creare un campo magnetico il quale farà sì che esso stesso venga percorso dalla carica elettrica che ne viene generata. Stiamo parlando delle cosiddette linee di campo, attraverso le quali saranno illustrate le forze magnetiche. Il campo magnetico si viene a formare tra due poli opposti, ovvero un polo nord e un polo sud. Senza campo magnetico, non si creerebbero le forze magnetiche, poiché altrimenti mancherebbe la forza tra il magnete e l'oggetto magnetizzabile.
Anche la nostra terra possiede un campo magnetico, riconoscibile attraverso la bussola. I principi dello sviluppo di un campo magnetico terrestre, sono da ricercare in profondità all’interno della terra, dove la materia elettricamente conduttiva circola e si muove in correnti calde. Le cariche elettriche rappresentano qui la parola chiave.
La legge di induzione è responsabile del fatto che i campi magnetici si creano quando le cariche elettriche si muovono (elettromagnete). D'altra parte, alcune particelle elementari hanno i loro momenti magnetici come risultato del loro spin, cioè il momento angolare intrinseco delle loro particelle fondamentali (magnete permanenti).
Quali tipi di magneti esistono?
A questo punto bisogna fare una distinzione tra diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, anti-ferromagnetismo e ferrimagnetismo.
- Diamagnetismo: i materiali diamagnetici non hanno proprietà magnetiche senza un campo magnetico esterno. Sviluppano un campo magnetico indotto che è opposto al campo magnetico esterno.
- Paramagnetismo: le sostanze paramagnetiche richiedono anche un campo magnetico esterno. La magnetizzazione aumenta quindi più all'interno che all'esterno, il che significa che i parametri sono trascinati in un campo magnetico.
- Ferromagnetismo: questo è il tipo di magnetismo più noto. I momenti magnetici dei ferromagneti tendono ad allinearsi in parallelo. Ad esempio, i ferromagneti generano essi stessi un campo magnetico permanente o sono fortemente attratti da un campo magnetico esterno. Come corpi solidi classici, magneti permanenti, motori elettrici o trasformatori sono le applicazioni più comuni.
- Antiferromagnetismo: i magneti elementari simili nei materiali a quelli antiferromagnetici hanno la stessa quantità, ma sono orientati in direzioni opposte. Nessuna magnetizzazione può essere misurata senza un campo magnetico esterno. Al di sopra di un certo limite di temperatura (temperatura di Néel), le sostanze antiferromagnetiche si comportano come parametri.
- Ferrimagnetismo: le sostanze ferrimagnetiche hanno una struttura cristallina in cui i momenti magnetici nei cosiddetti distretti di Weißes sono alternativamente allineati antiparallelo. Contrariamente al ferromagnetismo, l'ordine magnetico dei magneti elementari differisce, il che significa che i ferrimagneti sono in qualche modo più deboli dei ferromagneti.
Esempi: pietra di ferro cobalto, miscele di ferro bivalente con ione metallo bivalente (rame, nichel, ecc.)
Magneti e il loro valore per l'umanità
Dalla scoperta dei magneti e della loro ricerca, abbiamo potuto notare la vasta gamma di usi che l'uomo è stato in grado di fare. Ad esempio, nella componentistica e nella tecnologia, fino ai semplici ma super potenti super magneti permanenti, utilizzati ad esempio per i nostri comuni frigoriferi. Esistono numerosi prodotti magnetici diversi da poter acquistare, i quali differiscono per forza o potenza adesiva.
Lavagne magnetiche, nastri magnetici autoadesivi, mini magneti, tappetini magnetici o magneti a sfera - indipendentemente dalla forma in cui vengono utilizzati; sono tutti uniti dalle forze di attrazione magnetica.
Nel corso del tempo, grazie alla ricerca sperimentale sono state sviluppate leghe sofisticate e sistemi di magneti potenti. I più noti includono:
- Magneti in ferrite
- Magneti al neodimio (NdFeB, neodimio, ferro, boro)
- Magneti AlNiCo (alluminio, nichel, cobalto)
- Magneti SmCo (cobalto samario)