חומרים מגנטיים קשים לעומת רכים
חומרים מגנטיים חשובים מאוד בתעשיות הקשורות למגנטיות. אינדוקציה מגנטית היא הפיכה של חומר מגנטי למגנט. חומרים מגנטיים קשים ורכים משמשים בתהליכי מגנטיזציה כאלה. מושג המגנטיזציה ממלא תפקיד חשוב מאוד בתחומים כמו תיאוריה אלקטרומגנטית ומגנטיות. חיוני שתהיה הבנה נכונה במושג מגנטיזציה וחומרים מגנטיים. במאמר זה, אנו הולכים לדון במגנטיות, אינדוקציה מגנטית, ומהם חומרים מגנטיים רכים וחומרים מגנטיים קשים, היישומים שלהם, קווי הדמיון, ולבסוף ההבדל בין חומר מגנטי רך לחומר מגנטי קשיח.
מהו חומר מגנטי רך?
כדי להבין את הרעיון של חומרים מגנטיים רכים, צריך קודם כל להיות בעל ידע רקע באינדוקציה מגנטית. אינדוקציה מגנטית היא תהליך המגנטיזציה של חומרים בשדה מגנטי חיצוני. ניתן לסווג חומרים למספר חומרים לפי התכונות המגנטיות שלהם. חומרים פרמגנטיים, חומרים דיאמגנטיים וחומרים פרומגנטיים הם למנות כמה. ישנם גם סוגים פחות נפוצים כגון חומרים אנטי-פרומגנטיים וחומרים פרומגנטיים. דיאמגנטיות מוצגת באטומים עם אלקטרונים מזווגים בלבד. סך הספינים של האטומים הללו הוא אפס. התכונות המגנטיות נוצרות רק עקב תנועת המסלול של אלקטרונים. כאשר מניחים חומר דיאמגנטי בשדה מגנטי חיצוני, הוא יפיק שדה מגנטי חלש מאוד בניגוד לשדה החיצוני. לחומרים פרמגנטיים יש אטומים עם אלקטרונים לא מזווגים. הספינים האלקטרוניים של אלקטרונים בלתי מזווגים אלה פועלים כמגנטים קטנים, שהם חזקים מאוד מהמגנטים שנוצרים על ידי תנועת מסלול האלקטרונים.כאשר ממוקמים בשדה מגנטי חיצוני, המגנטים הקטנים הללו מתיישרים עם השדה כדי לייצר שדה מגנטי, המקביל לשדה החיצוני. חומרים פרומגנטיים הם גם חומרים פרמגנטיים עם אזורים של דיפולים מגנטיים בכיוון אחד, אפילו לפני הפעלת השדה המגנטי החיצוני. כאשר השדה החיצוני מופעל, האזורים המגנטיים הללו יתיישרו במקביל לשדה כך שהם יחזקו את השדה. פרומגנטיות נשארת בחומר גם לאחר הסרת השדה החיצוני, אך פרמגנטיות ודיאמגנטיות נעלמת ברגע שהשדה החיצוני מוסר. החומרים המגנטיים הרכים הם חלק ממשפחת החומרים הפרומגנטיים. החומרים המגנטיים הרכים מראים תכונות מגנטיות חזקות בשדה מגנטי חיצוני אך מאבדים את המגנטיות לאחר הסרת השדה החיצוני. זה גורם לעקומת היסטרזיס כמו עלה.
מהו חומר מגנטי קשיח?
לחומרים מגנטיים קשים יש מגנטיזציה חזקה יותר מהחומרים המגנטיים הרכים כאשר הם נחשפים לשדה חיצוני.חומרים מגנטיים קשים יכילו את המגנטיות גם לאחר הסרת השדה החיצוני. אלה משמשים ליצירת מגנטים קבועים. לולאת ההיסטרזיס של החומרים המגנטיים הקשים היא כמעט בצורת ריבוע.
מה ההבדל בין חומר מגנטי קשיח לחומר מגנטי רך?
• לחומרים מגנטיים קשים יש יותר מגנטיזציות חזקות מחומרים מגנטיים רכים.
• לחומרים מגנטיים קשים יש את היכולת להכיל את המגנטיות גם לאחר הסרת השדה החיצוני, אבל לחומרים מגנטיים רכים אין יכולת כזו.
