Zachování magnetické síly magnetu je pro mnoho aplikací klíčové. V průběhu času však i ty nejlepší a nejsilnější magnety mohou ztrácet svou magnetizaci. Zjistěte s námi, proč k tomu dochází a jak se můžete pokusit tomuto procesu předejít nebo ho alespoň minimalizovat.

Magnetizace a mikrostruktura

Abychom pochopili, proč magnety ztrácejí svou sílu, musíme se podívat na mikrostrukturu materiálu. Magnety mají svou magnetickou sílu díky tomu, jak jsou na atomární úrovni uspořádány malé magnetické jednotky nazývané dipóly. Můžeme si představit atomy jako mikroskopické magnety, které mají svůj vlastní malý magnetický směr. Co je důležité, tyto miniaturní magnety jsou systematicky uspořádány tak, aby vytvářely sílu, která má za následek vytvoření výkonného magnetu. Takže v zásadě, magnet je sbírkou těchto mikroskopických magnetických dipólů, které pracují společně jako tým, abychom vytvořili magnetickou sílu.

Přirozená tendence k odmagnetování

Proč tedy tyto magnety nezůstanou silné po neomezenou dobu? Důvodem jsou fyzikální zákony. Jedním z nich je druhý termodynamický zákon, který říká, že izolovaný systém má tendenci ke zvyšování své entropy (nezřízený stav) a snižování své vnitřní energie. Zmagnetizovaný materiál má nízkou entropii a vysokou vnitřní energii, což je nestabilní stav. Proto se v čase snaží přejít do stabilnějšího stavu, což vede k odmagnetování.

Faktory ovlivňující odolnost vůči odmagnetování

Existuje několik faktorů:

1. Čas: Každý magnet ztrácí část své magnetizace s časem. To je nevyhnutelný proces, který závisí na konkrétním typu magnetu. Rozdíly existují mezi různými materiály, ale obecně je tento úbytek velmi malý a postupně se zpomaluje.

2. Teplota: Teplota má výrazný vliv na magnetizaci. Při vyšších teplotách mohou magnety ztrácet svou sílu rychleji. Teplota také určuje, zda změny magnetizace jsou reverzibilní (magnet se vrátí k původní síle po ochlazení) nebo nevratné.

3. Změny reluktance: Reluktance je fyzikální veličina, která měří odpor nebo obtížnost, s níž materiál nebo struktura umožňuje průchod magnetického toku. Pokud dojde ke změně reluktance, jako je vytvoření vzduchové mezery v obvodu, může dojít k posunu na demagnetizační křivce. To může způsobit trvalou ztrátu magnetizace.

4. Externí magnetická pole: Působení silných externích magnetických polí může způsobit změnu orientace magnetických dipólů v materiálu a tím dojde k odmagnetování.

5. Radiace: V některých speciálních aplikacích může radiace způsobit ztrátu magnetizace, zejména u některých typů magnetů, jako jsou ty ze slitin samaria-kobaltu (SmCo).

Ochrana magnetů

Jak už jsme si řekli, magnetizace není věčná, a existují různé faktory, které mohou způsobit její snížení nebo úplnou ztrátu. Jak tedy můžeme obnovit magnet, pokud ztratí svou sílu?

Jedna možnost je použití jiného silného magnetu. Můžete zkusit přitáhnout oslabený magnet k silnému magnetu a pomalu s ním pohybovat podél délky magnetu. Tím se mohou atomové magnety v oslabeném magnetu postavit do požadovaného uspořádání.

Další metodou je použití elektrického proudu. To je často účinné u elektromagnetů nebo magnetů s jádrem, jako jsou transformátory. Zvýšený elektrický proud může znovu namagnetizovat magnetické jádro.

U některých magnetů, například samarium-kobaltových nebo neodymových magnetů, může být možné předchozím ohřátím na vysokou teplotu odmagnetizovat magnet a poté ho znovu namagnetizovat ochlazením na pokojovou teplotu.

Existují také specializovaná magnetizační zařízení, která generují silná magnetická pole, která mohou magnet znovu namagnetizovat.

Je však důležité si uvědomit, že ne všechny magnety lze úspěšně obnovit. Někdy může být ztráta magnetizace trvalá, zejména pokud došlo k poškození materiálu nebo pokud byl magnet demagnetizován nad určitou mez.