I magneti sono gli eroi non celebrati dell’era moderna. Tuttavia la maggior parte delle persone non capisce bene di cosa sono fatti i magneti e come funzionano. Il problema è che sappiamo solo che i magneti attraggono ferro e nichel. Tuttavia, i magneti hanno un’origine molto interessante e possono essere visti come una manifestazione fisica della forza elettromagnetica.
Tutti i magneti sono fatti di un gruppo di metalli chiamati metalli ferromagnetici. Si tratta di metalli come il nichel e il ferro. Ognuno di questi metalli ha la proprietà speciale di poter essere magnetizzato in modo uniforme. Quando chiediamo come funziona un magnete stiamo semplicemente chiedendo come l’oggetto che chiamiamo magnete esercita il suo campo magnetico. La risposta è in realtà molto interessante.
In ogni materiale ci sono diversi piccoli campi magnetici chiamati domini. La maggior parte delle volte questi domini sono indipendenti l’uno dall’altro e sono rivolti in direzioni diverse. Tuttavia, un forte campo magnetico può disporre i domini di qualsiasi metallo ferromagnetico in modo che si allineino per fare un campo magnetico più grande e più forte. Questo è il modo in cui la maggior parte dei magneti sono fatti.
La principale differenza tra i magneti è se sono permanenti o temporanei. I magneti temporanei perdono il loro campo magnetico più grande nel tempo man mano che i domini ritornano alle loro posizioni originali. Il modo più comune in cui vengono prodotti i magneti è quello di riscaldarli alla loro temperatura di Curie o oltre. La temperatura di Curie è la temperatura alla quale un metallo ferromagnetico guadagna proprietà magnetiche. Riscaldare un materiale ferromagnetico alla sua data temperatura lo renderà magnetico per un po’. Mentre riscaldarlo oltre questo punto può rendere il magnetismo permanente. I materiali ferromagnetici possono anche essere classificati in metalli morbidi e duri. I metalli morbidi perdono il loro campo magnetico nel tempo dopo essere stati magnetizzati, mentre i metalli duri sono probabili candidati per diventare magneti permanenti.
Non tutti i magneti sono fatti dall’uomo. Alcuni magneti si trovano naturalmente in natura, come il lodestone. Questo minerale è stato utilizzato nei tempi antichi per fare le prime bussole. Tuttavia, i magneti hanno altri usi. Con la scoperta della relazione tra magnetismo ed elettricità, i magneti sono ora una parte importante di ogni motore elettrico e turbina esistente. I magneti sono stati usati anche nella memorizzazione dei dati del computer. Ora c’è un tipo di disco chiamato disco a stato solido che permette di salvare i dati in modo più efficiente sui computer.
Abbiamo scritto molti articoli sui magneti per Universe Today. Qui c’è un articolo sul campo magnetico terrestre, e qui c’è un articolo sul magnete a barra.
Se vuoi maggiori informazioni sui magneti, guarda la discussione della NASA sui magneti, ed ecco un link ad un articolo sui campi magnetici.
Abbiamo anche registrato un intero episodio di Astronomy Cast tutto sul magnetismo. Ascolta qui, Episodio 42: Magnetismo Ovunque.