L'histoire des aimants

L'histoire des aimants commencent avec les premières découvertes de pierres avec des propriétés magnétiques aussi appelé aimants - à partir de 1845 ce type de pierre a été appelé magnétite. Il s'agit d'un fer noir plus minéral combiné à l'oxygène ou hydroxyde de fer, qui se développe de façon naturelle par l'activité volcanique et possède des propriétés magnétiques. Il ya environ 9600 sites qui ont ces minéraux.

Le philosophe grec Thalès de Milet avait déjà remarqué les effets spéciaux des pierres magnétiques dans le sixième siècle avant JC Il a en effet écrit une jonction dans la théorie d'Aristote que ces pierres ont une âme, car ils peuvent se déplacer et d'attirer le fer. Cette force invisible correspondait aux Grecs une caractéristique de la psyché.

L'origine du nom

Le nom dérive de "Lithos Magnes" en grec ancien, qui à son tour vient de Pline. Ceci est expliqué dans son livre "Naturalis Historia" (77 AD), de la légende du berger Magnes sur le mont Ida, sa tige de fer et des clous dans ses chaussures ont été attirés par les pierres de magnétite.

Mais ce mot est plus susceptible de campagne Magnésie (Magnésie) en Thessalie, une célèbre station balnéaire de pierres magnétiques. Qui a été déclarée par Lucrèce dans son "De Rerum Natura", un poème didactique, qui a été publié par Cicéron après sa mort.

D'autres sources disent que le nom a été donné par la ville de Magnésie en Asie Mineure, une région de la Turquie actuelle. Il était une colonie de la tribu des "Aimants" macédoniens.

La première boussole pointait sud

Les caractéristiques particulières de la magnétite ont été non seulement connus par les anciens Grecs, les propriétés des aimants ont été testés en Chine à l'époque pré-chrétienne. Dans la période des Royaumes combattants, Hanfucio a développé la première boussole, "Nan You", qui signifie littéralement l'indicateur du sud.

Il s'agissait d'un aimant en forme de cuillère à la place d'une aiguille de la boussole sur une surface de bronze ou de cuivre carrée plate sur laquelle étaient gravés des symboles et des lignes dans le métal. Le champ magnétique de la cuillère est orienté de sorte qu'il montre le sud après chaque rotation. Le sud est le sens préféré de l'"Bagua" taoïste. C'était la direction du ciel, tandis que le nord a été considéré comme le porteur de malheur.

Compass "sec" et boussole avec des fluides

En Europe, la première description de l'utilisation du compas pour la navigation a été faite par Alexandre Neckam. Dans son ouvrage "De De Rerum et Utensilibus Naturis" (écrit vers 1190 AD) décrit ce que les aiguilles ont été montés dans un pivotement et rotation dans l'eau jusqu'à ce qu'il a fait pour le nord. L'utilisation de ces aiguilles nous a donné la possibilité de naviguer même dans une situation de complète obscurité.

Au contraire, Pierre de Maricourt mentionné pour la première fois une boussole sec dans son «Épître de Magnet" écrite en l'an 1269 il a présenté une «oscillation libre des aiguilles magnétiques qui tournent sur ​​un pivot, sans l'utilisation de fluides. Selon la légende, l'Italien Flavio Gioia d'Amalfi a été le premier qui a inventé ce type de boussole. Depuis le début du XIVe siècle, cette boussole a commencé à apparaître en combinaison avec la rose des vents sur les navires occidentaux.

Maricourt a systématiquement travaillé avec des aimants en se concentrant sur leur polarité. Dans son ouvrage de 1269, énonce sa théorie après sa découverte: les mêmes pôles magnétiques se repoussent mutuellement, tandis que différents pôles s'attirent.

Il a écrit, aussi, que par la rupture d'un aimant, vous obtenez deux petits aimants. L'explication de ce phénomène a été théorisé et découvert que plus tard dans l'année. Cela est dû à l'orientation des aimants élémentaires de la teneur naturelle en forme de tige dans des matériaux ferromagnétiques.

L'aimantation de matériaux ferromagnétiques

Pour cette raison, les matériaux ferromagnétiques peuvent être magnétisés. Ce processus a été découvert assez tôt. La découverte a été faite grâce à une expérience, ou le brossage des objets avec un aimant. De cette manière, les objets tels que des vernis à un ou d'un fil sont alignés parallèlement à cet aimant.

Cette aimantation peut être créé à nouveau de choc que des températures élevées ou à des champs magnétiques polarisés de manière opposée.

La Terre est un aimant

Pendant longtemps, on ne pouvait trouver une explication à ce phénomène dans lequel les aiguilles magnétiques sont orientées vers le nord ou vers le sud. Au début, on pensait que les aimants ont été attirés par l'étoile polaire.

Le premier scientifique

Seulement William Gilbert expose la théorie de répondre à cette question dans son ouvrage majeur «De aimants, Magnetisque Corporis et de Magno aimants Tellure" (sur des aimants, des corps magnétiques, et le grand aimant de la Terre), datant de 1600, concluant que "monde entier doit être considérée comme un aimant géant avec deux pôles.

Ses expériences ont été réalisées avec un aimant sphérique, la "Terrela", et suivant l'inclinaison des aiguilles magnétiques et leur inclinaison différente en raison des deux pôles en fonction de la latitude, la découverte par Georg Hartmann.

Magnétisme et l'électricité

Gilbert avait déjà utilisé le magnétisme à l'électricité, mais seulement James Clerk Maxwell a été le premier qui a fait preuve sous la forme d'un système d'équations différentielles. Dans les premières années du XIXe siècle est née l'idée du fonctionnement du magnétisme et de l'électricité. Le physicien danois Hans Christian Ørsted a montré l'effet électromagnétique en 1820.

En 1826, était l'Anglais William Sturgeon également connu comme le premier à inventer un électro-aimant. Consistait en une bobine qui génère un champ magnétique lorsqu'un courant passe à travers elle. Dans la bobine, il y avait un noyau de fer, le champ magnétique se développe à l'intérieur de ce noyau de fer et conduit les lignes de champ magnétique au centre de la bobine de la densité de flux magnétique est plus élevé. En dehors de l'âme, la force magnétique diminue avec la distance, de sorte que les bobines ont un effet important sur de petites distances.

Avec ses «équations de Maxwell», publié en 1864 à la Royal Society de Londres, James Clark Maxwell explique le comportement des champs électriques et magnétiques et de leur interaction avec la matière. En outre, Maxwell a écrit des ondes de champs électriques et magnétiques oscillants qui se déplacent dans l'espace vide.

acier magnétique

En plus de la recherche conjointe sur le magnétisme dans le même temps ont été fait de grands progrès dans la production d'aimants avec des innovations importantes. L'innovation la plus importante en 1931, l'acier soi-disant magnétique a été développé pour la première fois. Il se compose d'un alliage de fer, aluminium, nickel, cuivre et cobalt synthétisé avec la formule suivante AlNiCo. Le métallurgiste japonais Mishima découvert cette ligue, alors qu'il travaillait avec les alliages de nickel-fer par addition d'aluminium. Cela a donné l'alliage des propriétés d'un aimant permanent.

Ces aimants alnico sont durs et fragiles, mais aussi résistant à la corrosion et la plupart des acides. Aujourd'hui, ils sont de moins en moins importantes, car elles sont susceptibles de se démagnétiser les champs et avoir une stabilité magnétique faible.

Aimants en néodyme

Un autre de nouvelles possibilités pour la production d'aimants est due à la découverte de métaux ou de terres rares, qui a commencé à la fin du XIXe siècle. Vous pouvez également les trouver avec les initiales «rare» ou «aimants de terres rares".

Parmi les terres rares que nous pouvons trouver le néodyme, qui a été isolé pour la première voltanel 1885 par Carl Auer von Welsbach par un autre métal, le didyme. Ce métal argenté fait partie du groupe des lanthanides et est trouvé dans la nature, en particulier de la teneur en minéral en Chine. Alliage avec le fer, le néodyme et le bore former la connexion NdFeB. Les aimants permanents avec la plus grande force sont constitués de ce matériau.

Les aimants NdFeB peuvent assimiler vingt fois plus d'énergie magnétique de l'aimant Alnico. Est ensuite utilisé partout où on en a besoin de forts champs magnétiques permanents, mais avec un faible volume disponible. Ils sont utilisés par exemple dans les moteurs, les générateurs, les conférenciers et les disques durs.

Les aimants NdFeB sont disponibles sur le marché ont une valeur indiquée par un code composé de la lettre N et un nombre indiquant leur force magnétique. Les valeurs normales sont comprises entre N35 à N50. L'inconvénient d'aimants néodyme réside dans sa sensibilité à la corrosion et à la température.

Des aimants samarium-cobalt

Les rares samarium métallique de terre a aussi une grande puissance magnétique lorsqu'il est mélangé avec du cobalt. Aimants SmCo ou samarium-cobalt, ont été développés à la fin des années soixante du XXe siècle et étaient jusqu'à la découverte des aimants dans la ligue la plus forte densité d'énergie magnétique.

Aujourd'hui, le samarium-cobalt aimants sont utilisés principalement dans les zones qui nécessitent une résistance à la température élevée et une résistance à la corrosion. Un autre point en faveur de ces aimants est leur résistance à d'autres champs magnétiques.

Il existe deux types d'alliages de SmCo, qui peuvent être utilisés à des températures jusqu'à 250 ou même à 350 degrés Celsius, mais en raison de la complexité de la production et de la rareté des éléments, ces aimants se révéler très coûteux.

L'importance économique de ces aimants est inférieure à néodyme. Samarium-cobalt est souvent utilisé dans les machines électriques tournantes à aimant permanent.