Les aimants sont alimentés par l’atome. La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire réside dans leur structure atomique. Les aimants permanents ont leurs atomes alignés tout le temps. Les aimants temporaires n’alignent leurs atomes que sous l’influence d’un champ magnétique externe puissant. La surchauffe d’un aimant permanent réarrange sa structure atomique et en fait un aimant temporaire.
Sommaire de cette fiche pratique
Notions de base sur les aimants
Les matériaux ayant des propriétés magnétiques possèdent des champs magnétiques. Un clou en acier typique n’a pas un champ magnétique assez fort pour attirer un trombone métallique. Cependant, l’aimantation peut augmenter la force du champ magnétique de l’ongle d’acier. Il suffit de placer un aimant permanent puissant à côté d’un clou d’acier pour que le clou ait un champ magnétique plus fort et agisse comme un aimant temporaire. L’ongle est appelé aimant temporaire parce qu’une fois l’aimant permanent retiré, l’ongle perd l’intensité du champ magnétique qui a attiré le trombone.
Aimants permanents
Les aimants permanents se distinguent des aimants temporaires par leur capacité à rester aimantés sans l’influence d’un champ magnétique extérieur proche. Généralement, les aimants permanents sont fabriqués à partir de matériaux magnétiques « durs » où « dur » fait référence à la capacité d’un matériau à devenir magnétisé et à rester magnétisé. L’acier est un exemple de matériau magnétique dur.
De nombreux aimants permanents sont créés en exposant le matériau magnétique à un champ magnétique externe très fort. Une fois le champ magnétique externe éliminé, le matériau magnétique traité est converti en aimant permanent.
Aimants temporaires
Contrairement aux aimants permanents, les aimants temporaires ne peuvent pas rester aimantés par eux-mêmes. Les matériaux magnétiques doux comme le fer et le nickel n’attirent pas les trombones après l’élimination d’un fort champ magnétique externe.
Un exemple d’aimant industriel temporaire est un électroaimant utilisé pour déplacer de la ferraille dans un chantier de récupération. Un courant électrique circulant à travers une bobine qui entoure une plaque de fer induit un champ magnétique qui magnétise la plaque. Lorsque le courant circule, la plaque ramasse la ferraille. Lorsque le courant s’arrête, la plaque libère la ferraille.
Théorie atomique de base des aimants
Les matériaux magnétiques possèdent des électrons qui tournent autour du noyau d’un atome et qui exercent individuellement un champ magnétique minuscule. Cela fait de chaque atome un minuscule aimant à l’intérieur d’un aimant plus grand. Ces minuscules aimants sont appelés dipôles parce qu’ils ont un pôle nord et un pôle sud magnétique. Les dipôles individuels ont tendance à s’agglutiner avec d’autres dipôles formant de plus grands dipôles appelés domaines. Ces domaines ont des champs magnétiques plus forts que les dipôles individuels.
Les matériaux magnétiques qui ne sont pas magnétisés ont leurs domaines atomiques disposés dans des directions différentes. Cependant, lorsque le matériau magnétique est magnétisé, les domaines atomiques s’organisent dans une orientation commune et agissent ainsi comme un grand domaine qui a un champ magnétique encore plus fort que n’importe quel domaine unique. C’est ce qui donne sa puissance à un aimant.
La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire est qu’une fois que l’aimantation s’arrête, les domaines atomiques d’un aimant permanent resteront alignés et auront un champ magnétique fort, tandis que les domaines d’un aimant temporaire se réarrangeront d’une manière non alignée et auront un champ magnétique faible.
Une façon de ruiner un aimant permanent est de le surchauffer. La chaleur excessive fait vibrer violemment les atomes de l’aimant et perturbe l’alignement des domaines atomiques et de leurs dipôles. Une fois refroidis, les domaines ne se réaligneront plus comme avant et deviendront structurellement un aimant temporaire.
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