תוֹכֶן
מגנטים הם בעלי אנרגיה אטומית. ההבדל בין מגנט קבוע למגנט זמני הוא במבנים האטומיים שלהם. מגנטים קבועים מכוונים את האטומים שלהם בכל עת, ואילו המגנטים הזמניים מכוונים את האטומים שלהם רק בזמן שהם נמצאים תחת השפעת שדה מגנטי חיצוני חזק. חימום יתר של מגנט קבוע יסדר מחדש את מבנה האטום שלו ויהפוך אותו למגנט זמני.
יסודות המגנטיות
לחומרים בעלי תכונות מגנטיות שדות מגנטיים. למסמר פלדה רגיל אין שדה מגנטי חזק מספיק כדי למשוך מהדק נייר. עם זאת, מגנטיזציה יכולה להגביר את חוזק השדה המגנטי של הציפורן. פשוט הניחו מגנט קבוע חזק ליד הציפורן וזה יגרום לציפורן להיות שדה מגנטי חזק יותר, שישמש כמגנט זמני. הציפורן מכונה מגנט זמני מכיוון שמיד עם הוצאת המגנט הקבוע, הציפורן תאבד את השדה המגנטי החזק שמשך את המהדק.
מגנטים קבועים
מגנטים קבועים נבדלים ממגנטים זמניים על ידי היכולת להישאר ממוגנטים ללא השפעה של שדה מגנטי חיצוני. בדרך כלל מגנטים קבועים עשויים מחומרים מגנטיים "נוקשים", המילה מתייחסת ליכולתו של החומר להתמגנט ולהישאר כך. פלדה היא דוגמה לחומר מגנטי נוקשה.
מגנטים קבועים רבים נוצרים על ידי חשיפת החומר המגנטי לשדות חיצוניים חזקים מאוד. לאחר הסרת השדה החיצוני, החומר יומר למגנט קבוע.
מגנטים זמניים
שלא כמו קבועים, מגנטים זמניים אינם יכולים להישאר ממוגנטים בפני עצמם. חומרים מגנטיים רכים, כמו ברזל וניקל, לא ימשכו אטבי נייר לאחר הוצאת שדה מגנטי חיצוני חזק.
דוגמה למגנט תעשייתי זמני הוא האלקטרומגנט המשמש להסרת גרוטאות מגרוטאות. זרם חשמלי, אשר זורם דרך סליל המקיף צלחת ברזל, גורם לשדה מגנטי. כאשר הזרם זורם, הצלחת מרימה את הגרוטאות. כאשר השרשרת נעצרת, הצלחת משחררת את הגרוטאות.
יסודות תורת האטומים של מגנטים
בחומרים מגנטיים יש אלקטרונים המסתובבים סביב גרעין האטום ויוצרים בנפרד שדה מגנטי קטן. זה בעצם הופך כל אטום למגנט קטן יותר בתוך מגנט גדול יותר. מגנטים זעירים אלו נקראים דיפולות מכיוון שיש להם קוטב צפון ודרומי מגנטי. דיפולות בודדות נוטות להצטרף לאחרים, ויוצרות דיפולות גדולות יותר הנקראות תחומים. לתחומים אלו שדות מגנטיים חזקים יותר מאשר דיפולות בודדות.
חומרים מגנטיים שאינם ממוגנטים מתחומי האטום שלהם מסודרים בכיוונים מנוגדים. עם זאת, כאשר ממגנטים את החומר, התחומים מתיישרים בכיוון משותף ופועלים כתחום גדול, עם שדה מגנטי גדול עוד יותר מאשר תחום יחיד. זה מה שנותן כוח למגנט.
ההבדל בין מגנט קבוע למגנט זמני הוא שברגע שהמגנטציה נעצרת, התחומים של המגנט הקבוע יישארו מיושרים ויהיה להם שדה מגנטי חזק, בעוד שתחומי המגנט הזמני יתארגן מחדש בצורה לא מיושרת ויהיה להם שדה מגנטי חלש.
אחת הדרכים לקלקל מגנט קבוע היא להתחמם יתר על המידה. חום מוגזם גורם לאטומי המגנט לרטוט בעוצמה, ולהפריע ליישור תחומי האטום והדיפולות שלהם. לאחר שהם מתקררים, התחומים לא יתאימו את עצמם כבעבר, ומבנית הם יהפכו למגנטים זמניים.