Τι είναι ο μαγνήτης φερρίτη;

Οι μαγνήτες φερρίτη είναι μια μεγάλη κατηγορία μαγνητών που περιλαμβάνουν χημικές ενώσεις όπως ο αιματίτης (Fe23) και ο μαγνητίτης (Fe3O4), που είναι το πιο φυσικό μαγνητικό ορυκτό στη Γη. Είναι κεραμικά και μαγνήτες, δηλαδή προσελκύουν άλλα σιδηρομαγνητικά υλικά και προσελκύουν ή απωθούν άλλους μαγνήτες. Ο μαγνήτης φερρίτη είναι ο απλούστερος τύπος μαγνήτη, σε αντίθεση με πιο εξελιγμένους μαγνήτες όπως οι μαγνήτες Alnico ή οι μαγνήτες νεοδυμίου (μαγνήτες σπάνιων γαιών). Είναι επίσης μόνιμοι μαγνήτες, σε αντίθεση με τους ηλεκτρομαγνήτες, οι οποίοι είναι μαγνητικοί μόνο όταν τροφοδοτούνται με ηλεκτρικό ρεύμα.

Οι πρώτοι μαγνήτες στους οποίους εκτίθενται οι άνθρωποι είναι συνήθως μαγνήτες φερρίτη, καθώς είναι οι φθηνότεροι και πιο συνηθισμένοι. Συχνά δίνονται στα παιδιά παιχνίδια που αποτελούνται από ρινίσματα σιδήρου που μπορούν να μετακινηθούν με αυτόν τον τύπο μαγνήτη – συνήθως μαγνητίτη. Εάν ο μαγνήτης τοποθετηθεί στα ρινίσματα, το προκύπτον σχέδιο στο οποίο τραβιέται αποκαλύπτει το σχήμα του μαγνητικού πεδίου. Η ίδια η Γη παράγει ένα παρόμοιο μαγνητικό πεδίο, αν και τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερο και περίπου 10,000 φορές ασθενέστερο.

Οι μαγνήτες φερρίτη, επίσης γνωστοί ως σιδηρομαγνητικά υλικά, ταξινομούνται γενικά σε δύο κατηγορίες με βάση τον μαγνητικό καταναγκασμό ή την επιμονή του εσωτερικού μαγνητισμού τους: μαλακούς φερρίτες και σκληρούς φερρίτες. Αυτές οι κατηγοριοποιήσεις δεν αναφέρονται στην πραγματική σκληρότητα των μαγνητών – και οι δύο τύποι είναι εύθραυστα κεραμικά – αλλά μάλλον στην καταναγκαστική τους δύναμη. Ανάλογα με το αν ένας μαγνήτης είναι μαλακός ή σκληρός, μπορεί να έχει διαφορετικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, ένας σκληρός μαγνήτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ραδιόφωνο ή σε έναν σκληρό δίσκο, ενώ ένας μαλακός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως πυρήνας μετασχηματιστή ή πυρήνας ηλεκτρομαγνήτη.

Η ισχύς ενός μαγνήτη φερρίτη, όπως και κάθε άλλου μαγνήτη, μπορεί να μετρηθεί σε teslas. Ένα Tesla αντιπροσωπεύει ένα weber ανά τετραγωνικό μέτρο, με ένα weber να είναι μια μονάδα μαγνητικής ροής τέτοια που θα παράγει ένα βολτ ηλεκτρικής ενέργειας εάν μειωθεί στο μηδέν σε ένα δευτερόλεπτο. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα, ξεκινώντας από τα ασθενέστερα μαγνητικά πεδία και προχωρώντας σε ισχυρότερα:

Τα παραμαγνητικά υλικά όπως το αλουμίνιο ή το οξυγόνο έχουν μαγνητικό πεδίο περίπου 300 nanoteslas.
Το μαγνητικό πεδίο της Γης έχει ισχύ περίπου 31 microteslas.
Η ισχύς ενός τυπικού μαγνήτη ψυγείου είναι περίπου 5 milliteslas.
Ένας μαγνήτης ράβδου είναι περίπου 35 milliteslas.
Ένας μαγνήτης μεγαφώνου έχει ισχύ περίπου 1 T έως 2.4 teslas.
Η ισχύς του πιο ισχυρού συνεχούς μαγνητικού πεδίου που έχει παραχθεί σε εργαστήριο είναι 45 teslas.