Curieho teplota aneb jak zrušit magnet

3. květen 2009 | 06.00 |

domena1....vznik domény.....>> domena 2

Běžné magnety jsou vyráběny z feromagnetických látek. Patří mezi ně především železo, kobalt a nikl. Feromagnetické látky jsou složeny z paramagnetických atomů, ale v takovém uspořádání, že výrazně zesilují magnetické pole. Jejich relativní permeabilita je mnohem větší než 1. Slabým magnetickým polem lze u nich vyvolat takové uspořádání atomů, že se magnetické pole zesílí a dojde ke magnetování látky. Magnetické pole ve feromagnetické látce zůstává, i když vnější pole zanikne. Příčinou magnetizace látky je působení sil mezi sousedními atomy. Jejich vlivem nastává i bez vnějšího magnetického pole souhlasné uspořádání magnetických polí v malé oblasti látky. Při této samovolné magnetizaci vznikají v látce zmagnetované mikroskopické oblasti (o objemu 0,001 – 10 mm3) nazývané magnetické domény, které jsou orientovány nahodile. Působením vnějšího magnetického pole se tyto domény orientují souhlasně a látka získává vlastnosti magnetu. Při tomto ději se objem domén postupně zvětšuje, až při jejich souhlasném uspořádání doménová struktura mizí - látka je magneticky nasycena.

Při teplotě vyšší než Curieova je pravidelnost uspořádání narušena a při chaotickém rozložení magnetických momentů již látka nevykazuje feromagnetické vlastnosti a přestává tedy být magnetem. K této změně dochází skokově, analogicky se změnou skupenství, jde tedy o příklad fázového přechodu. Curieovu teplotu popsal francouzský fyzik Pierre Curie.

Chceme-li zničit magnet, vhodíme jej například do ohně. Pokud jej necháme chladnout bez přítomnosti magnetického pole, získáte kus nemagnetického materiálu. Zahřátím tohoto materiálu znovu na Curieovu teplotu a následným vychladnutím v magnetickém poli, získáme opět magnet.

Curieova teplotu je u železa poměrně vysoká (770°C), u niklu podstatně nižší (360°C). Zahřejeme-li feromagnetickou látku nad tuto teplotu, přestane se přitahovat k magnetu. Pro demonstraci tohoto jevu je dobré buď získat nikl, nebo jinou feromagnetickou látku s nízkou Curieovou teplotou. Vhodným materiálem jsou např. měkké ferity (jádra vysokofrekvenčních tlumivek).

Feritovou trubičku připevníme na měděný drátek a ukážeme, že se přitahuje k magnetu. Pak trubičku zahřejeme v plameni kahanu a ukážeme, že své magnetické vlastnosti ztratila. Jak ferit bude ztrácet teplo a bude klesat jeho teplota, tak v určitém okamžiku se stane znovu magnetickým. Magnet na něj bude opět působit přitažlivou silou. Tohoto jevu lze užít ke konstrukci periodicky pracujícího stroje.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2.31 (13x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře