Wybierz Poprawne Dokończenie Zdania Powyżej Temperatury Curie

Drodzy Uczniowie,

Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże Wam zrozumieć, co dzieje się z materiałami ferromagnetycznymi powyżej temperatury Curie. Postaram się wszystko wytłumaczyć w prosty i przystępny sposób.

Wyobraźcie sobie, że macie magnes, na przykład taki, który przyczepiacie do lodówki. Ten magnes wykazuje właściwości ferromagnetyczne, czyli jest trwale namagnesowany. Dzieje się tak dlatego, że wewnątrz tego magnesu znajdują się małe obszary, nazywane domenami magnetycznymi. W każdej z tych domen, malutkie "magnesiki" - momenty magnetyczne atomów - są ustawione w jednym kierunku, tworząc silne, lokalne pole magnetyczne. A co ważniejsze, w całym magnesie, orientacja tych domen jest w dużej mierze uporządkowana, co daje wypadkowy efekt trwałego namagnesowania.

Teraz wyobraźcie sobie, że zaczynamy ten magnes podgrzewać. Im wyższa temperatura, tym bardziej atomy w magnesie zaczynają wibrować i poruszać się chaotycznie. Te chaotyczne ruchy atomów mają wpływ na uporządkowanie domen magnetycznych.

Co się dzieje z domenami?

W miarę wzrostu temperatury, energia cieplna zaczyna przeważać nad siłami, które utrzymywały domeny magnetyczne w uporządkowanym stanie. Innymi słowy, coraz trudniej jest utrzymać te "magnesiki" atomowe ustawione w jednym kierunku. W efekcie, orientacja momentów magnetycznych w poszczególnych domenach staje się coraz bardziej przypadkowa.

Pomyślcie o tym jak o grupie dzieci stojących w rzędzie. Jeśli nikt ich nie pilnuje, stoją prosto i równo. Ale jeśli zaczniemy je rozśmieszać i biegać wokół nich, to zaczną się poruszać, popychać i ustawiać w różnych kierunkach. Podobnie dzieje się z momentami magnetycznymi w domenach – ciepło działa jak ten bodziec, który powoduje chaos.

Kiedy osiągniemy temperaturę Curie, chaos staje się tak duży, że domeny magnetyczne praktycznie zanikają. Nie oznacza to, że znikają fizycznie, ale przestają być uporządkowane w jednym kierunku. Moment magnetyczny każdej domeny zaczyna losowo oscylować, a wypadkowy moment magnetyczny domeny staje się bliski zeru.

Wyobraźcie sobie teraz, że wszystkie dzieci biegają w różnych kierunkach, tworząc totalny bałagan. Nie ma już żadnego rzędu, żadnego porządku. Podobnie, powyżej temperatury Curie, w naszym "magnesie" nie ma już uporządkowanych domen magnetycznych.

Skoro domeny magnetyczne są zdezorganizowane, to wypadkowe namagnesowanie materiału staje się bliskie zeru. Innymi słowy, nasz magnes traci swoje właściwości magnetyczne. Nie przyciąga już metalowych przedmiotów, nie jest już magnesem.

To bardzo ważna zmiana, ponieważ materiał ferromagnetyczny, który powyżej temperatury Curie traci swoje właściwości magnetyczne, staje się paramagnetyczny.

Paramagnetyzm: Materiał paramagnetyczny reaguje na zewnętrzne pole magnetyczne – jest przez nie przyciągany, ale bardzo słabo. Co ważne, po usunięciu zewnętrznego pola magnetycznego, paramagnetyk przestaje wykazywać właściwości magnetyczne. To różni go od ferromagnetyków, które zachowują namagnesowanie nawet po usunięciu zewnętrznego pola magnetycznego (przed osiągnięciem temperatury Curie).

Czyli nasz magnes, powyżej temperatury Curie, stanie się bardzo słabym magnesem tylko w obecności silnego zewnętrznego pola magnetycznego. Kiedy to pole zniknie, on przestanie być magnesem.

Jak to wygląda w praktyce? Załóżmy, że mamy kawałek żelaza. Żelazo jest materiałem ferromagnetycznym. Jeśli podgrzejemy żelazo do temperatury powyżej jego temperatury Curie (około 770°C), straci ono swoje właściwości magnetyczne. Jeśli włożymy takie gorące żelazo w pole magnetyczne, to ono się namagnesuje, ale bardzo słabo. Gdy tylko wyjmiemy żelazo z pola magnetycznego, ono natychmiast przestanie być magnesem.

Poniżej temperatury Curie, żelazo jest silnym magnesem (oczywiście, jeśli wcześniej zostało namagnesowane). Ma trwale uporządkowane domeny magnetyczne. Powyżej temperatury Curie, żelazo jest paramagnetykiem, czyli reaguje na pole magnetyczne tylko w jego obecności i bardzo słabo.

W skrócie, powyżej temperatury Curie:

• Domeny magnetyczne ulegają dezorganizacji.
• Materiały ferromagnetyczne stają się paramagnetyczne.
• Wypadkowe namagnesowanie materiału staje się bliskie zeru.
• Materiał traci swoje trwałe właściwości magnetyczne.
• Materiał reaguje na zewnętrzne pole magnetyczne tylko w jego obecności i bardzo słabo.

Mam nadzieję, że to wyjaśnienie jest dla Was zrozumiałe. Jeśli macie jakieś pytania, nie wahajcie się pytać!