Degrado dei magneti

Volevo chiedervi:

  1. I magneti col tempo si possono smagnetizzare?
  2. Se sì, in che modo e quali cause portano al fenomeno della smagnetizzazione?
  3. La presenza di una pila di un voltaggio di 9 V, può influenzare il lavoro svolto da 2 magneti ?

Rosanna Giardina
11 luglio 2003

Possiamo affrontare il problema in modo elementare partendo dal comportamento di un "toro" (solido circolare a forma di ciambella) di materiale ferromagnetico con un avvolgimento di filo conduttore e in cui sia stato praticato un taglio in modo da ottenere un "traferro".

Se nell'avvolgimento circola una corrente continua I, all'interno del materiale e nel traferro si ottiene un campo magnetico. Detto B il valore dell'induzione magnetica si osserva che al variare dell'intensità di corrente, il valore di B ha l'andamento indicato qualitativamente nel grafico di figura 1: prima aumenta fortemente seguendo la curva (1) sino a raggiungere il punto A1 (detto valore di saturazione), poi aumenta molto lentamente.

Se ora si fa diminuire la corrente si vede che al tendere a zero della corrente il campo non segue la curva (1) ma la (3) e quindi, quando la corrente si annulla, B ha un valore diverso da zero (campo residuo) indicato dal punto A2. Per annullare il campo occorre che la corrente assuma valori negativi sufficientemente elevati in valore assoluto.

Se si varia successivamente la corrente, B non percorrerà la curva (1) ma, tra i punti A1 e A4 seguirà il percorso (3) + (4) che costituiscono il cosiddetto ciclo di isteresi del materiale. In alcuni materiali ferromagnetici, il campo residuo sparisce in tempi più o meno brevi, in altri il tempo di permanenza è talmente elevato che gli oggetti magnetizzati in tal modo assumono il nome di "magneti permanenti".

Per smagnetizzare il materiale cioè annullare il campo residuo io conosco due metodi:

  1. si riscalda il materiale oltre il cosiddetto punto di Curie (769°C per il ferro, 354°C per il nichel, 16°C per il gadolinio, per alcune leghe è dell'ordine di 0°C, ecc.). In tal caso l'agitazione termica diventa così intensa da distruggere l'allineamento dei dipoli elementari che danno luogo al campo residuo;
  2. si fanno percorrere al materiale una serie di cicli di isteresi, riducendo ogni volta la corrente massima (vedi figura 2), in tal modo il campo residuo diminuisce a ogni ciclo sino raggiungere valori trascurabili.

Inoltre il vecchio manuale del Perucca (Eligio Perucca, Fisica Generale e Sperimentale, Utet Torino 1949) riporta una terza possibilità: in alcuni materiali il campo residuo può sparire a causa di urti e percosse.

Riguardo all'ultima domanda, non c'è nessuna interazione tra un campo elettrico statico e un magnete permanente.

Giulio Calvelli Dipartimento di Fisica "Galileo Galilei", Università di Padova

© Copyright SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - Trieste (Italy) - 2001-2011