چه اتفاقی می‌افتد وقتی یک مغناطیس نزدیک انواع مختلف مواد قرار می‌گیرد

هنگامی که مغناطیس به نزدیکی انواع مختلف مواد می‌رسد، پدیده‌های مختلفی رخ می‌دهد. این پدیده‌ها عمدتاً به ویژگی‌های مغناطیسی خود ماده بستگی دارند. مواد شایع می‌توانند به چند دسته تقسیم شوند: مواد فرومغناطیسی، مواد پارامغناطیسی، مواد دایمغناطیسی و مواد فوق هدایت‌کننده. در ادامه آمده است که چگونه این مواد زمانی که مغناطیس به نزدیکی آن‌ها می‌آید تغییر می‌کنند:

ماده فرومغناطیسی

مواد فرومغناطیسی مانند آهن (Fe)، نیکل (Ni)، کبالت (Co) و آلیاژهای آن‌ها دارای خصوصیات مغناطیسی قوی هستند. هنگامی که مغناطیس به نزدیکی چنین ماده‌ای می‌رسد:

• جذب: مغناطیس‌ها این مواد را جذب می‌کنند زیرا مواد فرومغناطیسی در یک میدان مغناطیسی یک تأثیر مغناطیسی قوی نشان می‌دهند.

• هم‌راستا شدن حوزه‌های مغناطیسی: میدان مغناطیسی مغناطیس باعث می‌شود که حوزه‌های مغناطیسی در ماده تمایل به هم‌راستا شدن داشته باشند، بنابراین خصوصیات مغناطیسی کلی ماده را افزایش می‌دهد.

• اثر هیسترزیس: پس از برداشتن مغناطیس، بخشی از مغناطیس‌داری ممکن است باقی بماند، یک پدیده که به عنوان هیسترزیس شناخته می‌شود.

ماده پارامغناطیسی

مواد پارامغناطیسی مانند آلومینیوم (Al)، کروم (Cr)، منگنز (Mn) و غیره دارای مغناطیسی ضعیف هستند. هنگامی که مغناطیس به نزدیکی چنین ماده‌ای می‌رسد:

• جذب ضعیف: این مواد کمی جذب می‌شوند زیرا الکترون‌های بدون جفت در آن‌ها تحت تأثیر میدان مغناطیسی خارجی قرار می‌گیرند و باعث ایجاد گشتاور مغناطیسی می‌شوند.

• مغناطیسی غیر دائم: پس از برداشتن مغناطیس، تأثیر مغناطیسی در ماده پارامغناطیسی ناپدید می‌شود.

ماده دایمغناطیسی

مواد دایمغناطیسی مانند نقره (Ag)، طلا (Au)، مس (Cu) و غیره دارای خصوصیات مغناطیسی ضعیف و دافع‌کننده هستند. هنگامی که مغناطیس به نزدیکی چنین ماده‌ای می‌رسد:

• دفع ضعیف: این مواد دفع ضعیف نشان می‌دهند زیرا مدارهای الکترونی در آن‌ها گشتاورهای مغناطیسی کوچکی در جهت مخالف میدان مغناطیسی خارجی ایجاد می‌کنند.

• غیر مغناطیسی: مواد دایمغناطیسی خود دارای خصوصیات مغناطیسی نیستند، بنابراین توسط مغناطیس‌ها جذب نمی‌شوند.

ماده فوق هدایت‌کننده

مواد فوق هدایت‌کننده در دمای پایین خاصیت کامل دفع میدان‌های مغناطیسی را نشان می‌دهند که به اثر میسنر معروف است. هنگامی که مغناطیس به نزدیکی چنین ماده‌ای می‌رسد:

• دفع کامل: در حالت فوق هدایت، ماده تمامی میدان‌های مغناطیسی خارجی را دفع می‌کند به طوری که نمی‌توانند به داخل ماده نفوذ کنند.

• اثر تعویق: فوق هدایت‌کننده‌ها می‌توانند در معرض میدان‌های مغناطیسی قوی در هوا تعویق یابند به دلیل دفع کامل ناشی از اثر میسنر.

ماده غیر مغناطیسی

برای مواد غیر مغناطیسی مانند پلاستیک، چوب و غیره، هنگامی که مغناطیس به نزدیکی آن‌ها می‌رسد، تغییر قابل توجهی وجود ندارد، زیرا این مواد نه جذب و نه دفع میدان مغناطیسی می‌کنند.

خلاصه

هنگامی که مغناطیس به نزدیکی انواع مختلف مواد می‌رسد، پدیده مشاهده شده به ویژگی‌های مغناطیسی ماده بستگی دارد. مواد فرومغناطیسی به طور قوی جذب می‌شوند و ممکن است بخشی از مغناطیس‌داری خود را حفظ کنند؛ مواد پارامغناطیسی جذب ضعیفی خواهند داشت؛ مواد دایمغناطیسی دفع ضعیفی خواهند داشت؛ مواد فوق هدایت‌کننده می‌توانند میدان مغناطیسی را کاملاً دفع کنند و تحت شرایط خاصی در هوا تعویق یابند. و مواد غیر مغناطیسی تغییر قابل توجهی نخواهند داشت. درک واکنش این مواد مختلف برای کاربردهای مغناطیسی و فناوری‌های مرتبط بسیار مهم است.