Combinazione magnete-magnete vs. magnete-ferro

Magneti e ferro si attraggono reciprocamente, ma non si respingono fra loro.

In caso di contatto diretto l'attrazione tra magnete e ferro è pari all'attrazione tra due magneti uguali. All'aumentare della distanza, però, l'attrazione tra magnete e ferro diminuisce molto più rapidamente dell'attrazione tra due magneti. Ciò dipende dalla più bassa rimanenza del ferro.

Indice

Differenze nella repulsione

Un magnete permanente e una lastra di ferro si attraggono reciprocamente. Non c'è però la repulsione che si verifica invece tra due magneti permanenti. (cfr. FAQ sull'attrazione e la repulsione).

Differenze nell'attrazione

La forza di attrazione tra un magnete grezzo e una lastra di ferro, in caso di contatto diretto, è uguale all'attrazione tra due magneti grezzi. Tuttavia, all'aumentare della distanza, l'attrazione diminuisce più rapidamente di quella tra due magneti grezzi (vedi grafico). Potete verificare questa affermazione anche con il nostro strumento per il calcolo della forza di attrazione.

Nota: queste affermazioni sono valide per i magneti grezzi. Nel caso dei magneti con base in acciaio l'attrazione verso il ferro è più forte di quella verso un altro magnete grezzo (vedi FAQ sui magneti con base in acciaio).

Esempio con un disco magnetico S-12-06-N

asse x: distanza
asse y: forza di attrazione

rosa: attrazione magnete-magnete
blu: attrazione magnete-ferro

Spiegazione di questo fenomeno

a sinistra: materiale ferromagnetico
a destra: magnete elementare

I materiali ferromagnetici (ferro, cobalto, nichel) contengono magneti permanenti microscopici (magneti elementari). Questi magneti elementari possono muoversi singolarmente e orientarsi in modo più o meno efficace sotto l'influenza di campi magnetici esterni. Il materiale viene così magnetizzato.

a sinistra: magnete permanente
a destra: materiale ferromagnetico

Spiegazione della rimanenza

Anche un Supermagnete contiene magneti elementari. Nella produzione di un magnete permanente questi vengono orientati grazie a un campo magnetico molto intenso generato da un elettromagnete. Quando questo campo magnetico esterno viene disattivato, l'orientamento nel magnete permanente resta più o meno lo stesso (si parla qui di rimanenza: remanere = rimanere). Un magnete permanente può a sua volta orientare i magneti elementari in altri pezzi di materiali ferromagnetici, cioè magnetizzarli. È ciò che accade nel contatto diretto tra magnete e ferro: il magnete trasferisce al ferro la sua magnetizzazione e di conseguenza il ferro si comporta a sua volta come un magnete.

Differenze nella rimanenza

L'orientamento dei magneti elementari non è però permanente in tutti i materiali ferromagnetici. A seconda delle proprietà intrinseche del materiale, al dissolversi del campo magnetico esterno, resta molta, poca o praticamente nessuna magnetizzazione.

Per es. in un pezzo di ferro purissimo l'ordine dei magneti elementari si dissolve quasi completamente in assenza del campo magnetico esterno. In una normale lastra di ferro l'orientamento resiste un po' di più, ma in ogni caso molto meno che in un Supermagnete.

Effetti sulla prassi

L'attrazione tra un magnete permanente e una lastra d'acciaio diminuisce perciò molto rapidamente all'aumentare della distanza perché la magnetizzazione nella lastra d'acciaio diminuisce rapidamente. A confronto, due magneti permanenti si attraggono di più all'aumentare della distanza poiché la magnetizzazione in entrambi i magneti resta praticamente uguale.

Qual è la differenza tra la combinazione magnete-magnete e quella magnete-ferro?