Propietats magnètiques de la matèria per a principiants

Encara que no es poden fer totes les substàncies imant permanent, totes les substàncies col·locades en un camp magnètic extern es magnetitzen d'una manera o altra. Algunes de les substàncies estan més magnetitzades, i algunes són tan febles que no es poden veure sense dispositius especials.

Quan diem "la substància està magnetitzada", ens referim al fet que la substància mateixa s'ha convertit en una font de camp magnètic a causa de l'efecte d'un camp magnètic extern sobre ella. És a dir, els paràmetres del vector d'inducció magnètica B en presència d'aquesta substància en un espai donat no es corresponen amb el vector d'inducció magnètica B0 en el buit, si la substància està absent.

En relació amb aquest fenomen, un concepte com permeabilitat magnètica de la matèria... Aquest paràmetre de la substància mostra quantes vegades la magnitud del vector d'inducció magnètica B en una substància donada és més gran que en un buit a la mateixa intensitat del camp magnètic aplicat H.

La naturalesa de la reacció a un camp magnètic extern determina les propietats magnètiques de la substància, que depenen de com estigui disposada l'estructura interna d'aquestes substàncies. Així, es poden distingir tres classes de substàncies amb propietats magnètiques pronunciades (aquestes substàncies s'anomenen imants): ferroimants, paraimants i diamamants.

Ferroimants i el punt Curie

Per als ferroimants, la permeabilitat magnètica és molt més gran que la unitat. Els ferroimants inclouen, per exemple, ferro, níquel i cobalt. A partir d'ells, com podeu veure fàcilment, sovint es fabriquen imants permanents. Cal assenyalar aquí que la permeabilitat magnètica dels ferroimants depèn de la inducció magnètica del camp magnètic extern.

La característica principal dels ferroimants és que es caracteritzen per un magnetisme residual, és a dir, un cop magnetitzat, el ferroimant continua sent així fins i tot després d'apagar la font del camp magnètic extern.

Però si un ferroimant magnetitzat s'escalfa a una temperatura determinada, es tornarà a desmagnetitzar. Aquesta temperatura crítica s'anomena punt de Curie o temperatura de Curie: és la temperatura a la qual una substància perd les seves propietats ferromagnètiques. Per al ferro, el punt de Curie és de 770 °C, per al níquel 365 °C, per al cobalt 1000 °C. Si agafeu un imant permanent i l'escalfeu a la temperatura de Curie, deixa de ser un imant.

Paraimants

Una sèrie de substàncies que es mantenen en un camp magnètic extern com el ferro, és a dir, s'imanen en la direcció del camp magnetitzant i són atretes per ell, s'anomenen paraimants.La seva permeabilitat magnètica és una mica més que la unitat, el seu ordre és de 10-6... La permeabilitat magnètica dels paraimants també depèn de la temperatura i disminueix amb l'augment.

En absència de camp magnètic extern, els paraimants no tenen magnetització residual, és a dir, no tenen camp magnètic propi. Els imants permanents no estan fets de paraimants. Els paraimants inclouen, per exemple: alumini, tungstè, ebonita, platí, nitrogen.

Diamagnetisme

Però entre els imants també hi ha substàncies que es magnetitzen contra un camp magnètic extern que se'ls aplica. S'anomenen diamagnètics. La permeabilitat magnètica dels diamants és lleugerament inferior a la unitat, el seu ordre és de 10-6.

La permeabilitat magnètica dels diamamants pràcticament no depèn de la inducció del camp magnètic que se'ls aplica, ni tampoc de la temperatura.Quan el diaimant s'elimina del camp magnètic magnetitzant, es desmagnetitza completament i no porta el seu propi camp magnètic.

Els diaimants inclouen, per exemple: coure, bismut, quars, vidre, sal de roca. Els diamans ideals s'anomenen superconductors, ja que el camp magnètic extern no els penetra gens. Això significa que la permeabilitat magnètica del superconductor es pot considerar zero.

Vegeu també: Quina diferència hi ha entre imants artificials i naturals?