כל חומר מורכב מגרעיני אטומים (נוטרונים ופרוטונים) ואלקטרונים. האלקטרונים יוצרים שדות מגנטיים זעירים עקב מטענם החשמלי והספין שלהם, אשר בד"כ נוגדים זה את זה.

מגנט תמידי מיוצר מחומרים פרומגנטיים, כגון ברזל וניקל בתהליך הנקרא 'מגנוט'. בתהליך המגנוט מושרה שדה מגנטי במתכת על ידי מגנט אחר או על ידי העברת זרם חשמלי בחוט מוליך המצופה במבודד המלופף מסביב לחומר שאנו רוצים למגנט.

תהליך המגנוט גורם לשדות המגנטיים של האלקטרוניים להסתדר באותו כיוון בצורה זמנית או קבועה כאמור בחומרים פרומגנטיים. סידור השדות המגנטיים גורם ליצירת קטבים מגנטיים מנוגדים ('צפון' ו'דרום') במוט הברזל אך אינו משנה את סידורם המרחבי של האטומים בברזל. צפיפות של חומר הינה המסה שלו ליחידת נפח (נפח/מסה=צפיפות, יחידות של מסה לנפח כגון גרם לסמ"ק), מכיון שהמיגנוט לא משנה את המסה או הנפח של הברזל (לא מתוספים אלקטרונים אלא רק השדה המגנטי שלהם משתנה) - אין שינוי בצפיפות הברזל עקב מגנוטו.
 


השדה המגנטי של מגנט מלבני מונח על נייר מתגלה ע"י שבבי ברזל. שבבי הברזל מתקבצים יחדיו ומגלים את כיון השדה המגנטי. התמונה לקוחה מויקיפדיה.


מאת: יונתן ברעם
המחלקה לכימיה אורגנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

7 תגובות

  • גלעד

    הערה לתיקון

    מקור: "האלקטרונים יוצרים שדות מגנטיים זעירים עקב מטענם החשמלי והספין שלהם"
    מציע להחליף ל: "שדות מגנטיים זעירים נוצרים עקב מסלולי האלקטרונים, והספין של הנוקלאונים (פרוטונים ונויטרונים)".

  • נתי

    "אלא" כותבים עם א'

    פרט לשגיאת כתיב כאן ובמספר עמודים אחרים (לא הרבה אבל מומלץ לבצע הגהה נוספת), כל ההסברים שלך יפים ויסודיים (משחק המילים אינו מכוון).
    כל הכבוד, ישר כח.

  • יונתן ברעם

    שגיאות כתיב

    השגיאה תוקנה.
    תודה רבה

  • נתי

    "אלא" כותבים עם א'

    פרט לשגיאת כתיב כאן ובמספר עמודים אחרים (לא הרבה אבל מומלץ לבצע הגהה נוספת), כל ההסברים שלך יפים ויסודיים (משחק המילים אינו מכוון).
    כל הכבוד, ישר כח.

  • רן

    האם צפיפות החומר משפיעה על חוזק המגנט

    אומנם אין קשר בין מגנוט לצפיפות.
    אך תסכים איתי כי ככל שהצפיפות עולה, מספר האטומים וגם כן מס' האלקטרונים בחומר לאותה יח' נפח עולה, כלומר מספר האלקטרונים עולה וגם כך השדה המגנטי.
    לכן חומר עם צפיפות גבוהה יותר יהיה מגנט חזק יותר.

  • יונתן ברעם

    מגנוט

    שלום רן.
    שאלת שאלה טובה מאוד שהיא גם אינה פשוטה.
    קודם כל, לא נאמר שאין בין מגנוט לצפיפות! השאלה היתה אם ברזל ממוגנט יהיה יותר צפוף (עקב המגנוט)- התשובה הנה שלילית. המגנוט גורם לסידור מחדש של מומנטי הדיפול אבל לא לשינוי בצפיפות האטומים בסריג!
    ולשאלתך:
    מגנוט (או מגנטיזציה) הוא שדה וקטורי של צפיפות (וכיוון) מומנטי דיפול מגנטיים בחומר, כך שבתאוריה אתה צודק: אם תיקח ברזל ואיכשהו תגרום לאטומים להצטופף בלי להשפיע על סדור מומנטי הדיפול- אזי חוזק המגנט יגדל.
    ניתן לגרום לעליה בצפיפות בעזרת קרור. קירור אמנם גורם לעליה בעוצמה המגנטית אבל זה קורה בעיקר עקב האטה של האטומים כך שהדומיינים המגנטיים מסתדרים יותר בקלות באותו כיוון.
    ניתן גם לדחוס (להגדיל צפיפות) מוצק בעזרת לחץ גדול מאוד, אולם הדבר יכול לגרום לשינוי בפאזה (מבנה סריג או אלאוטרופ) של החומר או תופעות אחרות (http://phys.org/news120842264.html) ולגרום לירידה בעוצמת המגנט.
    שורה תחתונה: בתאוריה אתה צודק, בפועל מדובר בנושא מאוד מסובך וניתן לומר שעוצמת המגנט לא נובעת מצפיפות המסה אלה מתכונות אינהרנטיות אחרות של החומר.

  • ישראל

    עוצמת המגנט

    שלום יונתן נהניתי מהמאמר ורציתי לשאול מה גורם את ההבדל בעוצמת המגנט, יש מגנט שיכול לשאת משקל של גרמים בודדים ויש מגנט באותו הגודל שיכול לשאת משקל של 2 קילו גרמים?