Il MAGNETISMO è un fenomeno noto fin dall’antichità: infatti la proprietà della magnetite di attrarre la limatura di ferro è nota dal VII secolo a. C. ed il nome magnetite deriva dalla città greca di Magnesia, ove erano numerosi i giacimenti del minerale “magico”.
In generale, le azioni magnetiche non sono altro che il risultato dell’interazione tra le cariche in moto: questo moto delle cariche genera il campo magnetico.
I materiali in base alle proprie caratteristiche intrinseche, hanno comportamenti diversi quando vengono inseriti all’interno di un campo magnetico. Infatti, quando si applica un campo magnetico ad un qualsiasi materiale, quest’ultimo acquisisce una certa magnetizzazione, che dipende dalle caratteristiche del particolare materiale.
Un materiale può dunque essere diamagnetico, paramagnetico o ferromagnetico:
• un MATERIALE PARAMAGNETICO (come l’alluminio) acquisisce una magnetizzazione tale per cui il materiale è attratto dal campo magnetico nel quale si trova immerso;
• un MATERIALE DIAMAGNETICO (come il bismuto o l’acqua) acquisisce una magnetizzazione tale per cui il materiale è respinto dal campo magnetico nel quale si trova immerso;
• un MATERIALE FERROMAGNETICO continua a mantenere la magnetizzazione acquisita anche dopo la rimozione del campo magnetico esterno, a differenza dei materiali diamagnetici e paramagnetici.
La particolarità di queste tre proprietà dei materiali è che possono essere sfruttati nella vita reale. Vediamo alcuni esempi.
Un’applicazione reale del paramagnetismo è data dalla REFRIGERAZIONE MAGNETICA: una tecnica del tutto naturale, priva di scarti tossici a differenza della refrigerazione classica con gas. Sfrutta l’effetto magnetocalorico: un processo nel quale la variazione del campo magnetico genera una variazione reversibile di temperatura, che unito alla saturazione magnetica di un materiale paramagnetico (come i sali delle terre rare) porta ad un raffreddamento del materiale stesso.
Gli ELETTROMAGNETI rappresentano invece un uso reale del fenomeno del ferromagnetismo.
Innanzitutto definiamo cos’è un elettromagnete: si tratta di un dispositivo costituito da un nucleo, solitamente in ferro dolce, avvolto da una bobina di filo conduttore. Lo scopo principale dell’elettromagnete è quello di produrre un campo magnetico a partire da una corrente elettrica.
Gli elettromagneti hanno, anch’essi, moltissime applicazioni nella vita reale:
• all’interno del motore elettrico, uno statore ed un rotore generano un campo magnetico, generato a sua volta attraverso un elettromagnete;
• dei piccoli elettromagneti sono contenuti all’interno delle testine dei registratori audio o video. In questo caso specifico, gli elettromagneti creano sul nastro una copia magnetica del suono o dell’immagine che verrà poi riprodotta;
• degli elettromagneti azionano un martelletto che viene così posto in vibrazione : questo è il funzionamento del campanello elettrico;
• dei potenti elettromagneti vengono impiegati nella fisica delle particelle. Sono utilizzati per guidare il moto dei fasci delle particelle;
• è merito degli elettromagneti se, grazie allo strumento chirurgico noto come matita leva schegge, è possibile estrarre frammenti metallici dagli occhi o dalle ferite di un paziente in ambito medico;
• gli elettromagneti sono utilizzati anche in numerosi macchinari ad uso industriale, come le gru che sollevano le automobili nelle autodemolizioni.