מגנט

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
תצלום מגנטים שונים
תצלום שבבי מתכת פזורים על נייר מעל מגנט מציירים את קווי הכח של השדה המגנטי
תצלום שרשרת אטבים תלויה באוויר בעזרת מגנט מקרר ביתי פשוט

מגנט, או מגנט קבוע, הוא גוף או חפץ בעל שדה מגנטי. שם המגנט ניתן לו בעקבות תהליך גילויו: היוונים הקדמונים מצאו בקרבת העיר 'מגנסיה' מחצב המושך אליו ברזל, ומכאן קראו לו ביוונית מגנס.

הסבר טכני[עריכת קוד מקור | עריכה]

מגנט קבוע הוא חפץ העשוי חומר פרומגנטי, כגון ניקל או ברזל שעבר תהליך של מגנוט קבוע. כל אטום בחומר יוצר סביבו שדה מגנטי, והשדה המגנטי הכללי הוא סופרפוזיציה (חיבור) של השדות הללו. בתהליך המגנטיזציה, האטומים שמהם מורכב החומר מסודרים כך שהשדות המגנטיים שיוצר כל אטום בנפרד, יצביעו באותו הכיוון.

מאפיין מעניין של מגנט הוא העדר קיומו של מונופול מגנטי - כלומר, מגנט, בכל אורך נתון, יכיל 2 קטבים - מבנה הנקרא דיפול מגנטי. הקטבים נקראים "צפון" ו"דרום" על פי הכוון אליו הם נמשכים על פני כדור הארץ, עקב השדה המגנטי של כדור הארץ. קטבים זהים דוחים זה את זה וקטבים מנוגדים מושכים זה את זה. במידה ומחלקים מגנט לשני חלקים, יתפקד כל אחד משני החלקים כמגנט שלם (בעל עוצמה פחותה) שלו שני קטבים מנוגדים.

בהינתן מגנט חופשי בתוך שדה מגנטי, המגנט יטה להסתדר כך שהשדה המגנטי שהוא יוצר, יהיה מנוגד בכיוונו לשדה המגנטי החיצוני (כפי שמצפן מסתובב בהשראת השדה המגנטי של כדור הארץ).

המגנט הקבוע החזק ביותר יכול להגיע עד עוצמת שדה מגנטי של 1.4 טסלה, והוא עשוי מחומר פרומגנטי המורכב מסגסוגת נאודימיום, ברזל ובור.

קטבי המגנט[עריכת קוד מקור | עריכה]

חשוב לקבוע בצורה ברורה את שמות הקטבים של המגנט. למגנט קוטב "צפוני" וקוטב "דרומי". שמות אלו משקפים את המודעות של החוקרים במהלך ההיסטוריה של חקר המגנטיות על הקשר בין המגנט לשדה המגנטי של כדור הארץ. כל מגנט שאינו מעוגן יפנה עצמו לבסוף לכיוון צפון-דרום, בעקבות המשכותו לקטבים הצפוני והדרומי של השדה המגנטי של כדור הארץ. הקצה הפונה לכיוון דרום יקרא הקוטב הדרומי; בהתאמה, הקצה הפונה צפונה יקרא הקוטב הצפוני. למעשה היות שקטבים שונים נמשכים, הקוטב הדרומי גאוגרפית של כדור הארץ הוא הקוטב הצפוני של השדה המגנטי שלו. יש להבהיר כי הגדרה זו לכיוונו של מגנט לא תשתנה גם לאחר שכדור הארץ ישנה את כיווני קטביו המגנטיים.

בפועל ניתן לקבוע את קטבי המגנט על ידי שימוש באלקטרומגנט אשר קטביו ידועים על פי ”כלל יד ימין”.

היסטוריה של המחקר[עריכת קוד מקור | עריכה]

היוונים הקדמונים מצאו את המגנטים במגנסיה ומכאן שמם.

ביטול מגנטיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

מגנטיות תבוטל או תוחלש על ידי סידור אקראי של כיוון קטבי האטומים המגנטיים (Domains).

ניתן לבטל מגנטים קבועים בדרכים הבאות:

  • חימום המגנט מעל טמפרטורת קירי יבטל את המאפיינים המגנטיים שלו.
  • מגע - שפשוף של מגנט אחד כנגד אחר באופן אקראי תבטל את המגנטיות במגנט המשופשף.
  • קירוב והרחקת המגנט ממגנט בעל עוצמה גבוהה יותר - החלשת שדה מגנטי חיצוני חזק שמשפיע על המגנט שברצוננו להוציא ממגנוט
  • הנחת המגנט בשדה מגנטי המנוגד לו לזמן ממושך תגרום לו לאבד את תכונותיו.
  • הלמות פטיש ו/או הרעדה - פעולות כאלו יחלישו את המגנט.

תכונות הקווים המגנטיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • קווי השדה המגנטי נסגרים על עצמם (אין להם נקודת התחלה או סוף).
  • קווי השדה המגנטי לא חותכים האחד את השני.
  • צפיפות הקווים הגדולה ביותר היא בקרבת קטבי המגנט.
  • זרימת השטף המגנטי מחוץ למגנט היא מצפון לדרום, ובתוכו מדרום לצפון.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]