physique question #587



m (Genre: femelle, Àge: 14 années) de l'Internet sur 23 janvier, 2002 demande:

Q:

L'eau affecte-t-elle la force d'un aimant ? Les aimants perdent-ils leur force dans les températures froides ? Y a-il des exceptions ?

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la réponse

James Livingston répondu le 24 janvier, 2002, R:

L'eau n'affecte pas de manière significative la force d'un aimant sauf que les petites pièces de quelques aimants peuvent avoir une réaction chimique avec de l'eau, de sorte que quelques aimants doivent être enduits s'ils seront immergés dans l'eau pendant une période prolongée.

La plupart des aimants métalliques (les aimants d'alnicos, de terres rares et de néodyme) deviennent réellement plus forts dans les températures froides. Cependant, les aimants « en céramique » communs faits de ferrites (la plupart du temps oxyde de baryum de fer), appliqué largement dans les applications où à prix réduit est plus important que les propriétés maximum, perdent une partie de leur force dans les températures très froides.

James Livingston répondu le 28 janvier, 2004, R:

Le lecteur Lizette, demande le 22 janvier 2004 :
Pourquoi est-ce que les aimants sont plus forts quand ils sont dans les températures plus froides ?

Dr Livingston répond le 28 janvier 2004 :
La plupart des aimants ferreux perdent progressivement un peu de leur magnétisme comme les augmentations de température. La commande ferro-magnétique provient de la 'force de change' entre les tours nets sur les atomes adjacents, mais l'augmentation de la température cause une augmentation dans le désordre thermal - un exemple classique des buts en concurrence d'énergie plus basse (via l'ordre de tour augmenté) et la plus haute entropie (via le désordre de tour augmenté). L'entropie gagne finalement à une suffisamment haute température. La température basse préfère l'ordre, le haut désordre de faveurs de température. Au-dessus de la température de Curie, les atomes en fer individuels retiennent toujours une magnétisation du tour net, mais les tours sont maintenant au hasard dirigés et le fer est paramagnétique.

Cela pourrait être assez, à moins que vous ne vouliez ajouter que l'on traite d'habitude l'effet de température théoriquement avec les modèles thermodynamiques et la minimisation d'énergie libre E-TS, qui inclut tant énergie E qu'entropie S.

L'augmentation de la température cause évidemment aussi l'augmentation des vibrations atomiques et dans les aimants permanents, cela peut causer le fait de non épingler thermal de murs de domaine et une coercitivité (a appelé "la dureté" magnétique dans la Poussée) qui diminue avec la température plus rapidement que le ferromagnétisme fondamental lui-même (et sa magnétisation de saturation). Donc la température a d'habitude un plus grand effet sur les aimants "durs" ou permanents que sur les aimants "mous" ou temporaires.

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