Belangrijkste verschil - Hard ijzer versus zacht ijzer

Een ferromagnetisch materiaal is een stof die magnetisatie kan hebben in afwezigheid van een extern magnetisch veld. Er zijn twee groepen magnetische materialen als zachte magnetische materialen en harde magnetische materialen. IJzer is een goed voorbeeld van een ferromagnetisch materiaal. IJzer is ook te vinden in twee soorten als hard ijzer en zacht ijzer. Deze classificatie wordt gedaan op basis van de magnetische eigenschappen van ijzer. Het belangrijkste verschil tussen hard ijzer en zacht ijzer is dat: hard ijzer kan niet worden gedemagnetiseerd als het eenmaal is gemagnetiseerd, terwijl zacht ijzer kan worden gedemagnetiseerd als het eenmaal is gemagnetiseerd.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is hard ijzer? - Definitie, magnetische eigenschappen 2. Wat is zacht ijzer? - Definitie, magnetische eigenschappen 3. Wat is het verschil tussen hard ijzer en zacht ijzer? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: demagnetiseren, ferromagnetisch materiaal, hard ijzer, ijzer, magnetisch domein, magnetiseren, zacht ijzer

Wat is hard ijzer?

Hard ijzer kan door magnetisatie tot een permanente magneet worden gemaakt, maar deze magnetisatie kan niet gemakkelijk worden verwijderd als deze eenmaal is gemagnetiseerd. Met andere woorden, demagnetisatie is moeilijk of onmogelijk als hard ijzer eenmaal is gemagnetiseerd.

De magnetische eigenschappen van ijzer komen van de beweging van elektronen in de atomen. Elk elektron heeft een spin. Een spin is een intrinsieke vorm van impulsmoment gedragen door een elektron. Atomen zijn samengesteld uit orbitalen waar elektronen in zitten. Eén orbitaal kan maximaal twee elektronen bevatten. Deze twee elektronen hebben een tegengestelde spin.

In ijzer hebben de naburige atomen spins die met elkaar zijn uitgelijnd. Dit resulteert in wat we 'domeinen' noemen. Een domein of een magnetisch domein is een gebied binnen een magnetisch materiaal waar de magnetisatie in een uniforme richting is. Deze uniforme richting wordt veroorzaakt door de uitlijning van de atomen.

Wanneer een staaf niet-gemagnetiseerd ijzer in een magnetisch veld wordt geplaatst, heeft de magnetisatierichting van de magnetische domeinen de neiging om in de richting van het veld te bewegen. Hierdoor worden de domeinen uitgelijnd met de richting van het magnetische veld. Hiermee wordt ook het domeingebied uitgebreid. Dit noemen we het magnetiseren van een stuk ijzer.

Figuur 1: Een permanente magneet

In hard ijzer is de verschuiving van deze magnetische domeinen onomkeerbaar. Met andere woorden, de magnetische domeinen van hard ijzer keren niet terug naar het beginpunt wanneer het magnetische veld wordt verwijderd. Daarom wordt hard ijzer vaak gebruikt als permanente magneten.

Wat is zacht ijzer?

Zacht ijzer is ijzer dat gemakkelijk kan worden gemagnetiseerd en gedemagnetiseerd met een kleine verandering van magnetisch veld. Zacht ijzer verwijst niet naar de zachte aard van het metaal; in feite is zacht ijzer ook een hard, metallisch ijzer.

Maar in tegenstelling tot hard ijzer, kunnen de magnetische domeinen die in de richting van een magnetisch veld zijn verschoven, terug worden verschoven naar de oorspronkelijke staat. Met andere woorden, het is omkeerbaar. Maar de geretourneerde magnetische domeinen zullen op een willekeurige manier worden uitgelijnd.

Figuur 2: Een elektromagneet

Zacht ijzer wordt gebruikt bij de productie van elektromagneten. Daarom kan het veld worden in- en uitgeschakeld. Een elektromagneet kan worden gemaakt door een draad om een ​​stuk zacht ijzer te wikkelen en de twee uiteinden van de draad met een batterij te verbinden. Wanneer de stroom door de draad loopt, werkt dit systeem als een magneet. Vervolgens worden de domeinen van de zachte ijzeren staaf uitgelijnd met de richting van het aangelegde veld en wordt de intensiteit van het magnetische veld verhoogd met verschillende vergrotingen.

Verschil tussen hard ijzer en zacht ijzer

Definitie

Hard ijzer: Hard ijzer is ijzer dat moeilijk te demagnetiseren is als het eenmaal gemagnetiseerd is.

Zacht ijzer: Zacht ijzer is ijzer dat gemakkelijk kan worden gemagnetiseerd en gedemagnetiseerd met een kleine verandering van magnetisch veld.

Materiaal

Hard ijzer: Hard ijzer is een hard magnetisch materiaal.

Zacht ijzer: Zacht ijzer is een zacht magnetisch materiaal.

magnetisatie

Hard ijzer: Gemagnetiseerd hard ijzer kan niet gemakkelijk worden gedemagnetiseerd.

Zacht ijzer: Gemagnetiseerd zacht ijzer kan worden gedemagnetiseerd.

Toepassingen

Hard ijzer: Hard ijzer wordt gebruikt als permanente magneten.

Zacht ijzer: Zacht ijzer wordt gebruikt als elektromagneten.

Conclusie

IJzer is te vinden in twee groepen als hard ijzer en zacht ijzer: geclassificeerd op basis van de magnetische eigenschappen. Het belangrijkste verschil tussen hard ijzer en zacht ijzer is dat hard ijzer niet kan worden gedemagnetiseerd als het eenmaal is gemagnetiseerd, terwijl zacht ijzer kan worden gedemagnetiseerd als het eenmaal is gemagnetiseerd.

Referenties:

1. Magnetische materialen. BU Natuurkunde, hier beschikbaar. 2. "MAGNETISCHE MATERIALEN (HARD EN ZACHT)." Whatwhenhow RSS, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Hoefijzermagneet door Zureks" door Zureks - Eigen werk, CC0) via Commons Wikimedia 2. "Elektromagneet" door iedereen - Eigen werk door uploader Dit bestand is gemaakt met Blender (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia