Differenza tra magneti permanenti e temporanei

Differenza principale - Magneti permanenti o temporanei

I magneti sono una parte estremamente importante della nostra vita quotidiana. I magneti sono usati nei ricevitori delle porte e attaccano le note alle porte dei frigoriferi, ma spesso, a nostra insaputa, la maggior parte dei magneti che ci circondano si trovano in circuiti elettrici sotto forma di elettromagneti. Il tipo di magneti sulle porte dei frigoriferi è costituito da magneti permanenti, mentre i magneti utilizzati per produrre elettromagneti sono generalmente magneti temporanei. Il differenza principale tra i magneti permanenti e temporanei è quello i magneti permanenti non richiedono un campo magnetico esterno per rimanere magnetizzati mentre, i magneti temporanei rimangono magnetizzati solo finché c'è un forte campo magnetico esterno intorno a loro.

Cosa sono i magneti permanenti

I magneti permanenti sono magneti che mantengono il loro magnetismo per lunghi periodi di tempo. I magneti permanenti sono fatti di materiali ferromagnetici rigidi. Possono essere magnetizzati posizionandoli all'interno di un campo magnetico esterno. I materiali ferromagnetici visualizzano l'isteresi: quando il campo magnetico esterno viene gradualmente invertito, il materiale resiste alla smagnetizzazione su un intervallo più lungo di campi magnetici esterni. Questo è riassunto nella curva di magnetizzazione di seguito: 

Curva di magnetizzazione per un materiale ferromagnetico

L'asse orizzontale dà la dimensione del campo magnetico esterno, l'asse verticale dà la magnetizzazione. Si noti che quando il campo magnetico esterno aumenta intorno  (seguire la curva inferiore), la magnetizzazione del materiale aumenta rapidamente. Quando il campo magnetico esterno viene invertito (la curva superiore), la magnetizzazione non si riduce in modo significativo in un intervallo più ampio di campi magnetici ridotti o invertiti. Questo comportamento è tipico per un materiale ferromagnetico duro. I materiali ferromagnetici duri includono alluminio, cobalto e acciaio.

Cosa sono i magneti temporanei

I magneti temporanei possono anche essere magnetizzati posizionandoli all'interno di un campo magnetico esterno. Il magnetismo del materiale dura finché il campo magnetico esterno viene attivato e scompare quando il campo magnetico esterno scompare. I materiali magnetici temporanei includono sia i paramagnet che i ferromagneti morbidi.

Gli atomi che costituiscono materiali paramagnetici non hanno i loro momenti magnetici allineati l'uno con l'altro. Quando sono collocati all'interno di un campo magnetico esterno, i momenti magnetici degli atomi si allineano con il campo magnetico esterno, magnetizzando il materiale. I materiali ferromagnetici sono diversi dai materiali paramagnetici in quanto la loro magnetizzazione è spontanea (la loro magnetizzazione aumenta rapidamente quando il campo magnetico esterno viene aumentato su un intervallo ristretto).

I materiali ferromagnetici morbidi mostrano anche isteresi: tuttavia, i loro cicli di isteresi tendono ad essere molto più stretti di quelli dei materiali ferromagnetici duri, il che significa che i materiali ferromagnetici morbidi perdono la loro magnetizzazione molto più facilmente quando il campo magnetico esterno viene ridotto. Tuttavia, sono ancora diversi dai materiali paramagnetici in quanto si magnetizzano spontaneamente.

I materiali ferromagnetici morbidi, come il ferro dolce, sono utili per la costruzione di dispositivi che non richiedono magneti permanenti. Nei trasformatori, quando la corrente scorre in bobine avvolte attorno al "nucleo" di ferro dolce, il nucleo diventa magnetizzato e conduce il campo magnetico all'altra bobina nel trasformatore. Per produrre una corrente alternata, la direzione del campo magnetico attraverso il nucleo deve cambiare periodicamente. Questo è molto difficile da ottenere se il nucleo fosse stato fatto di un materiale magnetico permanente. In alcune applicazioni che utilizzano campi magnetici potenti (macchine MRI, ad esempio) è importante che i magneti possano essere spenti (vedere il video qui sotto!)

Differenza tra magneti permanenti e temporanei

Dipendenza dalla magnetizzazione sulla presenza di un campo esterno

Magneti permanenti  può essere magnetizzato mettendoli in un campo magnetico esterno. Non perdono la magnetizzazione su una vasta gamma di campi magnetici esterni inversi o quando il campo magnetico esterno viene disattivato.

Magneti temporanei può anche essere magnetizzato mettendo il materiale all'interno di un campo magnetico esterno. Quando il campo magnetico esterno viene disattivato, il materiale perde la sua magnetizzazione.

Tipo di materiale

Materiali magnetici permanenti sono i cosiddetti materiali ferromagnetici duri.

Materiali magnetici temporanei sono materiali ferromagnetici paramagnetici o morbidi.

Cortesia dell'immagine

"Il circuito principale di isteresi e la curva di magnetizzazione iniziale calcolati usando la teoria di Stoner-Wohlfarth per un sistema isotropico di magneti identici a dominio singolo." Di RockMagnetist (Opera propria) [CC0 1.0], tramite Wikimedia Commons