S-a stabilit de mult că anumite minereuri de fier au proprietatea de a atrage obiectele de oţel. Acest fenomen a fost numit magnetism, iar bucăţile de minereu de fier, care au aceste proprietăţi magnetice, au fost numite magneţi. Dacă vom freca cu un asemenea magnet natural o bucată de oţel călit, oţelul va deveni şi el un magnet. In practică, se întrebuinţează acest fel de magneţi de oţel, care sunt magneţi artificiali. In prezent magneţii puternici sunt fabricaţi prin magnetizarea oţelului călit, cu ajutorul curentului electric, lucru care se va expune în cele de mai jos.
Corpurile care sînt atrase de magneţi poartă denumirea de corpuri jeromagnetice. Dintre ele fac parte oţelul, nichelul, precum şi mai multe aliaje. Oţelul călit îşi păstrează timp îndelungat proprietăţile magnetice şi deaceea poate servi ca magnet permanent. După încetarea procesului de magnetizare, oţelul moale Îşi pierde însă aproape complect proprietăţile magnetice, păstrînd numai o cantitate mică de magnetism remanent.
Să examinăm acum proprietăţile fundamentale ale magneţilor permanenţi. Fiecare magnet atrage obiectele feromagnetice, mai puternic la capete, acestea purtînd denumirea de poli. Un magnet suspendat de un fir, sau fixat pe un ax vertical, tinde totdeauna să se orienteze cu un anumit pol spre polul Nord geografic. Acest pol al magnetului poartă denumirea de, polul Nord şi notează cu litera N. Cel de al doilea pol se numeşte polul Sud şi se notează cu litera S.
Polii magnetici acţionează între ei la fel ca şi sarcinile electrice. Polii de acelaşi nume, adică Nord cu Nord sau Sud cu Sud, se resping, iar polii de nume diferit, adică Sud cu Nord, se atrag. Polii magnetici Nord şi Sud se produc totdeauna simultan la capetele fiecărui magnet. Nu se poate obţine separat numai un singur pol magnetic.
Spaţiul din jurul unui magnet, în care acţionează forţele magnetice, se numeşte cîmp magnetic. Pe cale experimentală ne putem convinge că un magnet atrage obietctele feromagnetice nu numai prin aer, ci şi prin mai multe alte substanţe, de exemplu, prin sticlă, carton, cupru, apă etc., precum şi prin vid. Aşadar, cîmpul magnetic se creează în jurul magnetului, în orice substanţă. Pe măsura îndepărtării de la magnet, cîmpul slăbeşte continuu.
Deoarece cîmpul magnetic acţionează asupra corpurilor feromagnetice şi le poate pune în mişcare, acest cîmp dispune de energie. Potrivit concepţiilor moderne, energia corpurilor magnetizate este concentrată în cîmpul lor magnetic.
Forţele magnetice dintr-un cîmp magnetic acţionează în anumite direcţii, care poartă denumirea de linii de forţă magnetice. S-a convenit să se considere că liniile de forţă magnetice pornesc în spaţiul exterior de la polul Nord spre polul Sud. Ele sunt linii închise şi trec prin interiorul magnetului. In fig. 20 sunt reprezentate liniile de forţă ale cîmpului magnetic pentru magneţii care au o formă dreaptă şi în formă de potcoavă. Toate liniile de forţă ale unui magnet formează fluxul magnetic total al acestuia.
Dacă într-un cîmp magnetic vom aşeza a) un obiect oarecare de oţel sau din alt material feromagnetic, sub acţiunea cîmpului el se va magnetiza. Liniile de forţă ale cîmpului străbat acest obiect (fig. 21 a). Oţelul absoarbe liniile de forţă şi de aceea poate servi pentru protejarea împotriva acţiunii unui cîmp magnetic nedorit, adică poate servi ca ecran magnetic.
Cînd este nevoie să protejăm un aparat oarecare împotriva unui camp magnetic exterior, acest aparat trebuie inconjurat din toate partile cu un ecrana din otel moale. In acest caz, fluxul magnetic va trece prin pereţii ecranului, deoarece liniile de forţă trec mai uşor prin oţelul moale decît prin aer (fig. 21 b).
Potrivit concepţiilor moderne, moleculele materialelor feromagnetice reprezintă magneţi microscopici. Intr-un obiect nemagnetizat, ele sunt aşezate în stare haotică, dar sub acţiunea cîmpului magnetic, o mare parte din ele se întorc cu polii lor Nord într-o direcţie, iar cu polii Sud — în altă direcţie. Deaceea, la capetele acestui corp se formează polii. Magneţii moleculari întorcîndu-se şi aşezîndu-se cu o anumită orientare,, vor rămîne în oţelul călit în aceeaşi poziţie şi după încetarea acţiunii cîmpului de magnetizare; într-un oţel moale, după încetarea acţiunii cîmpului, aproape toţi aceşti magneţi vor lua din nou poziţia haotică anterioară, şi magnetismul va dispare aproape complect.
Magneţii permanenţi se demagnetizează prin lovituri, precum şi prin încălzire, deoarece prin aceasta se perturbează ordinea de aşezare a magneţilor elementari. Orice corp feromagnetic poate fi magnetizat numai pînă la o anumită limită, care poartă denumirea de saturaţie magnetică, după care orice intensificare a cîmpului magnetic nu va produce o creştere perceptibilă a magnetismului. Aceasta înseamnă că toţi magneţii moleculari s-au întors şi s-au aşezat în ordine perfectă în lungul liniilor de forţă ale cîmpului. Cînd magnetizarea este mai slabă, o parte din aceşti magneţi moleculari rămîn în stare haotică.
Pentru confecţionarea unor magneţi permanenţi puternici se întrebuinţează în ultimul timp calităţi speciale de oţel, care conţin un amestec de alte metale, de exemplu, oţel cu aluminiu-nichel şi altele.
Articole din aceasi publicatie
