Die Fähigkeit eines Magneten, verschiedene Metallgegenstände an sich zu ziehen, ist wahrscheinlich jedem bekannt. Ganz zu schweigen von der Verwendung von Magneten in der Medizin und anderen Branchen. Wie funktioniert der Magnet und welche Substanzen zieht er neben Eisen an?
Was ist ein Magnet und wie ist er angeordnet?
Ein Magnet ist ein Körper, der ein eigenes Magnetfeld hat. Magnete gibt es in verschiedenen Formen:
- Dauerhaft - Produkte, die nach einmaliger Magnetisierung diese Eigenschaft behalten. Magnete werden je nach Stärke und anderen Parametern in mehrere Unterarten unterteilt.
- Temporär - arbeiten nach dem Prinzip der Konstanten, jedoch nur, wenn sie sich in einem starken Magnetfeld befinden. Zum Beispiel Produkte aus dem sogenannten Weicheisen (Nägel, Büroklammern etc.).
- Magnete sind Drähte, die fest um den Rahmen gewickelt sind. Typischerweise ist eine solche Vorrichtung mit einem Eisenkern ausgestattet. Es funktioniert nur, wenn ein elektrischer Strom durch den Draht fließt.
Ein Permanentmagnet ist am häufigsten und am häufigsten. Für die Herstellung werden am häufigsten folgende Materialkombinationen verwendet:
- Neodym-Eisen-Bor;
- Alniko oder UNDK-Legierung (Eisen, Aluminium, Nickel, Kobalt);
- Kobalt-Samarium;
- Ferrite (Verbindungen von Eisenoxiden und anderen Ferrimagnetmetallen).
Jeder Magnet hat einen Süd- und Nordpol. Die gleichen Pole stoßen ab und die entgegengesetzten ziehen sich an.
Interessante Tatsache: Magnete werden oft in Form eines Hufeisens hergestellt. Dies geschieht so, dass die Pole so nah wie möglich beieinander liegen. Dadurch entsteht ein starkes Magnetfeld, das größere Teile des Metalls anziehen kann.
Warum zieht ein Magnet nur bestimmte Substanzen an?
Das Funktionsprinzip basiert auf der Erzeugung eines Magnetfeldes unter Verwendung bewegter Elektronen. Im Allgemeinen ist ein Elektron der einfachste Magnet. Und jedes geladene Teilchen in Bewegung bildet ein Magnetfeld. Wenn sich viele Teilchen bewegen und ihre Bewegung um eine Achse erfolgt, wird ein Körper mit magnetischen Eigenschaften erhalten.
Warum zieht ein Magnet dann nicht alle Substanzen hintereinander an? Die Zusammensetzung des Atoms umfasst den Kern sowie um ihn herum kreisende Elektronen. Elektronen haben spezielle Ebenen, auf denen sie sich drehen oder umkreisen. Auf jeder solchen Ebene befinden sich 2 Elektronen. Und sie drehen sich in verschiedene Richtungen.
Es werden jedoch Substanzen genannt Ferromagnete. Einige Elektronen sind ungepaart. Dementsprechend kann sich eine bestimmte Anzahl von ihnen in die gleiche Richtung drehen. Dies erzeugt ein Magnetfeld um jedes Atom der Materie.
Normalerweise sind Atome in zufälliger Reihenfolge. In diesem Fall gleichen sich die Felder aus. Wenn Sie jedoch die Magnetfelder aller Atome in eine Richtung lenken, erhalten Sie einen Magneten. Es ist bemerkenswert, dass verschiedene Metalle und andere Substanzen angezogen werden können, aber viel schwächer als Ferromagnete.Um die Anziehungskraft zu spüren, müssen Sie einen sehr starken Magneten verwenden.
Ferromagnete umfassen Metalle wie Eisen, Kobalt, Nickel, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium. Einige Metalllegierungen und -verbindungen zeichnen sich auch durch ähnliche Eigenschaften aus. Die Anzahl der Ferromagnete nichtmetallischen Ursprungs ist nicht so groß oder bisher wenig untersucht. Dazu gehört beispielsweise Chromoxid.
Die magnetische Suszeptibilität ist durch Substanzen (hauptsächlich Metalle) gekennzeichnet, die eine bestimmte Struktur aufweisen. Sie werden Ferromagnete genannt - dies sind Substanzen, bei denen sich die Magnetfelder der Atome in eine Richtung addieren. Neben Eisen gehören Kobalt, Nickel, Terbium, Gadolinium, Dysprosium, Holmium und Erbium zu Ferromagneten. Ein Magnet zieht auch bestimmte Legierungen und sogar nichtmetallische Substanzen an - zum Beispiel Chromoxid.
