Les aimants sont alimentés par des atomes. La différence entre un aimant permanent et un aimant temporaire est dans leurs structures atomiques. Les aimants permanents ont leurs atomes alignés tout le temps. Les aimants temporaires ont leurs atomes alignés seulement sous l'influence d'un fort champ magnétique externe. La surchauffe d'un aimant permanent réorganisera sa structure atomique et la transformera en un aimant temporaire.

Les bases des aimants

Les matériaux possédant des propriétés magnétiques possèdent des champs magnétiques. Un clou en acier typique n'a pas un champ magnétique assez fort pour attirer un trombone en métal. Mais la magnétisation peut augmenter la force du champ magnétique de l'ongle d'acier. Le simple fait de placer un aimant permanent fort à côté d'un clou en acier fera que le clou aura un champ magnétique plus fort et agira comme un aimant temporaire. Le clou est appelé aimant temporaire car une fois l'aimant permanent retiré, le clou perd son champ magnétique qui attire le trombone.

Aimants permanents

Les aimants permanents diffèrent des aimants temporaires par leur capacité à rester magnétisé sans l'influence d'un champ magnétique externe proche. Typiquement, 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 très fort champ magnétique externe. Une fois le champ magnétique externe enlevé, le matériau magnétique traité est maintenant converti en un aimant permanent.

Aimants temporaires

Contrairement aux aimants permanents, les aimants temporaires ne peuvent pas rester magnétisés par eux-mêmes. Les matériaux magnétiques doux comme le fer et le nickel n'attireront pas les trombones après l'élimination d'un fort champ magnétique externe. Un exemple d'aimant temporaire industriel est un électro-aimant utilisé pour déplacer la ferraille dans une cour 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 prend de la ferraille. Lorsque le courant s'arrête, la plaque libère la ferraille.

Théorie atomique de base des aimants

Les matériaux magnétiques possèdent des électrons en rotation autour du noyau d'un atome qui exercent individuellement un minuscule champ magnétique. Cela fait essentiellement de chaque atome un petit aimant dans un aimant plus grand. Ces minuscules aimants sont appelés dipôles parce qu'ils ont un pôle magnétique nord et sud. Les dipôles individuels ont tendance à s'agglomérer avec d'autres dipôles formant des dipôles plus grands 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 se placent 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 la magnétisation arrêtée, les domaines atomiques d'un aimant permanent resteront alignés et auront un fort champ magnétique, tandis qu'un aimant temporaire les domaines de l'aimant se réarrangeront de manière non alignée et auront un champ magnétique faible.

Une façon de détruire un aimant permanent est de le surchauffer. Une 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 réalignent plus comme auparavant et deviendront structurellement un aimant temporaire.