Tout le monde connaît ces objets durs et sombres qui émanent de pouvoirs mystérieux. Vous pouvez les rencontrer n’importe où: non seulement ils gardent des notes sur le réfrigérateur ou ferment les sacs, mais ils se trouvent également dans la plupart des appareils électroménagers et des articles ménagers. Les aimants attirent les métaux ferromagnétiques et se fixent ensuite sur les radiateurs ou les réfrigérateurs. Cette attirance entre les corps est immédiatement visible même si la puissance de la force n’est pas perçue. Par conséquent, les aimants restent des objets mystiques pour de nombreuses personnes. Leur force est imperceptible pour les humains – au moins physiquement. Nous, humains, ne pouvons ni entendre, ni sentir, ni voir, ni ressentir directement les champs énergétiques des aimants. Comment est-ce possible? Quelles forces invisibles se cachent derrière elles?
- Qu’est-ce qu’un aimant?
- Pourquoi un aimant est-il magnétique?
- Quand un aimant est-il considéré comme magnétique?
- Qu’est-ce qui est capable d’attirer un aimant?
- Où peut-on obtenir une force magnétique plus puissante?
- Que se passe-t-il si un aimant se casse?
- Quand un aimant perd-il sa force d’attraction?
- Quels types d’aimants existe-t-il?
Qu’est-ce qu’un aimant?
Un aimant est un objet qui a un champ magnétique. Les soi-disant aimants sont des objets qui attirent ou repoussent d’autres objets métalliques. Les métaux qui ont des propriétés magnétiques sont le fer, le cobalt et le nickel. Chaque aimant a deux soi-disant „pôles“, un pôle nord et un pôle sud. Ceux-ci attirent à leur tour les autres pôles.
Si vous tenez ensemble le pôle sud d’un aimant et le pôle nord d’un autre aimant, ils s’attireront. Cependant, si vous essayez de maintenir deux pôles nord (ou deux pôles sud) ensemble, les aimants se repousseront.
La force invisible qui agit entre les aimants est appelée force magnétique.
Pourquoi un aimant est-il magnétique?
Cependant, toutes les pièces métalliques ne sont pas magnétiques. La motivation réside dans le fait que les atomes ou les petites particules métalliques qui le composent sont disposés de manière désordonnée. Toutes ces particules peuvent être considérées comme de petits aimants qui, s’ils sont précisément disposés de manière désordonnée, ne laissent pas leurs forces magnétiques s’activer. Dans ce cas, la pièce de métal n’a ni pôle nord ni pôle sud. Cependant, si l’objet devait être frotté avec un aimant, alors les particules sont disposées correctement, tournant dans une seule direction, générant ainsi la force magnétique. Cependant, cela ne se produit que s’il s’agit d’un objet ferromagnétique, c’est-à-dire d’objets en fer, en cobalt ou en nickel.
Un aimant est magnétique pour la même raison, en fait il est constitué d’un matériau ferromagnétique, dont les particules magnétiques élémentaires sont toutes orientées dans le même sens. Toutes les particules qui composent un aimant (neutrons, électrons et protons) représentent individuellement de petits aimants faibles qui, en se joignant, forment des aimants plus gros capables de libérer de fortes forces magnétiques. Les protons et les neutrons forment la partie la plus intérieure, ou le noyau atomique, qui représentera le plus grand aimant de la molécule. Les atomes se joignent à d’autres particules, molécules ou cristaux et créent ainsi des forces magnétiques supplémentaires.
Quand un aimant est-il considéré comme magnétique?
Toutes les substances sont magnétiques si elles ont des soi-disant domaines magnétiques. Ce sont des électrons qui ont la même orientation. Cependant, c’est un phénomène non visible de l’extérieur.
Pour que cette propriété magnétique soit activée, toutes les petites particules du morceau de métal doivent être orientées ou polarisées dans le même sens. Lorsqu’un champ magnétique puissant est placé devant le morceau de métal, toutes les particules sont obligées de virer dans la même direction, provoquant l’action de la force magnétique vers l’extérieur.
Qu’est-ce qui est capable d’attirer un aimant?
L’attraction des aimants se produit uniquement avec des objets contenant du fer, du nickel ou du cobalt. Ces trois éléments sont des substances ferromagnétiques précisément définies en ce qu’ils se comportent comme du fer.
Où peut-on obtenir une force magnétique plus puissante?
L’attraction des aimants est plus forte aux pôles. Il n’y a pratiquement aucune force au milieu de la barre magnétique. Cette zone est donc également appelée „zone neutre“. Au lieu de cela, la force magnétique d’un aimant en fer à cheval est beaucoup plus forte car la force des deux pôles l’affecte. Le pôle Nord et le pôle Sud fonctionnent dans des directions opposées. Par conséquent, les effets du pôle Nord et du pôle Sud s’annulent mutuellement lorsque vous vous rapprochez du centre de l’aimant. Puisque les extrémités d’un aimant en fer à cheval interagissent, vous aurez la possibilité de soulever des charges plus lourdes qu’un seul pôle sur un aimant en barre.
Que se passe-t-il si un aimant se casse?
Les aimants sont disponibles dans différents formats. Une forme simple pour un aimant est représentée par la forme d’une tige ou d’une barre. Une autre forme très typique est l’aimant en fer à cheval. Habituellement sur eux, une distinction est faite entre ce qui est le pôle nord et le pôle sud. Le pôle nord est souvent marqué en rouge, le pôle sud en vert ou bleu.
Si un aimant de barre se casse au milieu, vous obtiendrez deux nouveaux aimants de barre, à la fois avec un pôle nord et un pôle sud. Quelle que soit la fréquence à laquelle ces barres sont divisées, le résultat ne change pas; vous obtiendrez toujours de nouveaux petits aimants avec les deux pôles opposés des deux extrémités.
Cela se produit parce que les innombrables petites zones qui composent l’aimant, à leur tour, se comportent comme de petits aimants. Ce sont des aimants élémentaires, capables de s’aligner face à un autre corps magnétique.
La chaleur ou les vibrations sont capables de démagnétiser des substances.
Quand un aimant perd sa force d’attraction
Au-delà de la façon dont un aimant peut être mystérieux et fascinant, il n’a malheureusement pas la propriété d’être éternel, c’est-à-dire que la force magnétique n’est pas éternelle. Bien que cela soit difficile à croire, les aimants perdent avec le temps leur force d’attraction. Cette durée est influencée par trois choses:
Vibration
Contrairement aux aimants en néodyme, tous les autres aimants permanents sont sensibles aux vibrations. Par conséquent, leurs vibrations doivent être évitées pour garantir le maintien de la force d’attraction. En fait, il peut arriver que l’ordre de l’aimant soit interrompu et que sa force magnétique soit réduite même avec une seule chute. La force magnétique peut également être complètement détruite. Plus l’aimant est agité plus souvent, plus ses propriétés magnétiques diminuent.
Température
Chaque aimant a sa propre température de fonctionnement maximale. Par exemple, les aimants en néodyme perdent leur force magnétique à 80 ° C. Même le froid peut désactiver les forces magnétiques à l’intérieur.
Champs magnétiques
Les champs magnétiques sont responsables de l’ordre des particules internes dans les aimants et peuvent simultanément les détruire. De forts champs magnétiques externes peuvent mélanger les particules, même s’ils sont alignés uniformément. Par conséquent, la force de ces aimants ne sera plus visible à l’extérieur.
Bien que les aimants puissent être stockés pendant longtemps en les protégeant des trois facteurs précédents, il existe un autre facteur qui ne peut pas être arrêté: la rouille. La corrosion peut détruire définitivement les aimants. Pour éviter cela, du cobalt est ajouté dans la production d’aimants. Ce matériau parvient à rester intact, empêchant sa détérioration.
Quels types d’aimants existe-t-il?
Les aimants naturels sont des aimants qui se produisent librement dans la nature. Ces pierres dites de magnétite sont composées de lave et d’azote contenant du fer refroidi. Ils possèdent un magnétisme naturel et hérité de la terre.
Les électroaimants, en revanche, sont des aimants créés techniquement par induction ou par électricité. Le courant passe à travers une bobine enroulée autour d’un noyau de fer. Tant que le courant circule, le noyau de fer guide et retient le champ magnétique résultant. Ces aimants ne s’activent que lorsque le courant les traverse.
Les aimants permanents sont des aimants fabriqués industriellement avec différents matériaux. Les ferrites sont principalement en fer. Les aimants en néodyme sont faits d’un alliage de néodyme, de fer et de bore, tandis que les aimants AlNiCo sont en aluminium, nickel et cobalt. Les aimants SmCo sont constitués de samarium et de cobalt. Les aimants permanents sont utilisés par exemple dans les appareils de mesure, les boussoles, les microphones et les disques durs des ordinateurs.
Les super aimants sont un type spécial d’aimants permanents en néodyme. Le néodyme est un type de «terre rare», ainsi défini car il est rare dans la nature. Et les aimants faits d’un tel matériau sont beaucoup plus puissants que les ferrites, c’est pourquoi ils sont appelés super aimants. Selon leur taille, ils ont d’énormes pouvoirs. Plus un aimant en néodyme est grand, plus sa force d’attraction est grande.