¿Los imanes se debilitan con el tiempo / desgaste?

Sí, los imanes permanentes se debilitan con el tiempo, porque es más energéticamente favorable que un ferromagnet se subdivida en muchos dominios dando una magnetización neta de cero. La escala de tiempo de este proceso dependerá de la temperatura de funcionamiento, y si puede observar este efecto en su vida es otra cuestión.

Cuando un material ferromagnético se enfría por debajo de su temperatura de Curie, los espines electrónicos se alinean espontáneamente formando una magnetización neta. Sin embargo, en lugar de que todos los giros estén orientados en una dirección, la configuración natural consta de muchos dominios de modo que la magnetización agregada sea cero:
fuente de la imagen: Glosario de términos

Esta estructura de dominio tiene un costo energético de formar paredes de dominio, ya que es energéticamente favorable que cada electrón alinee la misma dirección de su vecino. Sin embargo, la reducción de la energía magnetostática, que sería grande si tuviera una magnetización neta, compensa el costo de formar paredes de dominio.
Reducción de la energía magnetostática a través de la formación de la pared de dominio. Fuente: dominio magnético

Ahora, un imán permanente con una magnetización neta de cero es bastante inútil, por lo que cuando se fabrican imanes permanentes, se someten a un gran campo magnético para alinear todos los dominios. Además, se pueden emplear impurezas para ‘fijar’ la estructura magnética, de modo que si se forma un pequeño dominio de la magnetización opuesta, es difícil que crezca.
Eliminando la estructura del dominio con campo magnético. Fuente de la imagen: dominio magnético

En la configuración magnética de la derecha, existe una probabilidad pequeña pero finita de que cualquiera de los giros se voltee espontáneamente. Cuanto mayor sea la temperatura de funcionamiento en relación con la temperatura de Curie, mayor será la probabilidad de este proceso. Cuando un giro gira, si no lo hace de inmediato, es más probable que su vecino también lo haga, y puede crecer un pequeño dominio de magnetización opuesta. El crecimiento de este dominio probablemente estará limitado por los sitios de fijación que se introducen intencionalmente en el material para inhibir este mismo proceso. Sin embargo, se formarán pequeños dominios de magnetización opuesta, especialmente alrededor de los bordes, y el imán se debilitará un poco con el tiempo. Sin embargo, tendrá que esperar mucho tiempo para que se desmagnetice por completo.

Para un sistema práctico, un imán permanente tiene su campo almacenado en pequeños “dominios” dentro de la estructura cristalina del material que está hecho. Estos están inicialmente alineados entre sí. Con el paso del tiempo, algunos de estos comenzarán a desalinearse (a través de vibraciones térmicas y golpes mecánicos cada vez que alguien deje caer el imán en el piso), y el campo neto del objeto general disminuirá.

Sin embargo, no hay ninguna razón por la que no pueda, en teoría, configurar un campo magnético en un imán (que involucra la entrada de energía), y luego dejarlo solo durante un período de tiempo indeterminado, antes de permitir que el campo magnético colapse nuevamente (liberando la energía original al sistema circundante).

Del mismo modo, puede almacenar energía estableciendo un campo eléctrico, dejándolo y luego recuperando esa energía algún tiempo después dejándola colapsar nuevamente.

De manera similar, puede almacenar energía levantando un peso pesado a cierta distancia del suelo, dejándolo allí, y luego recuperando esa energía algún tiempo después dejándola caer nuevamente.

De manera similar, puede almacenar energía mediante una reacción química endotérmica en una celda de batería recargable, dejándola allí, y luego recuperando esa energía algún tiempo después por la reacción exotérmica opuesta.

No continuaré … Creo que ves el patrón 🙂

Depende del tipo de imán. Sí, dentro de un período de tiempo detectable, los imanes de cerámica y alnico perderán su fuerza. Los imanes de neodimio y hierro-boro tienen la mayor resistencia a la desmagnetización de cualquier material magnético y, por lo general, se estima que pueden pasar más de 500 años antes de que comiencen a notar una notable pérdida de resistencia magnética.

Depende del calor y la presencia de otros imanes. Este es un problema con la cinta de computadora en el almacenamiento de archivos. Debido a que se almacena en rollos, los campos magnéticos en las capas intentarán imprimirse en otras capas, borrándose efectivamente. Con calor este problema se acelera.

En la práctica, las personas que almacenan imanes actúan como si creyeran que ellos (los imanes) se debilitarán con el tiempo, como lo demuestra el uso de los imanes para ayudar a preservar la fuerza del imán. Curiosamente, no he encontrado datos reales que califiquen la efectividad de los guardianes.

Para imanes permanentes, sí.

Solo si se encuentran en una situación en la que hay mucha vibración intensa, dicha vibración durante largos períodos de tiempo aleatoriza los dominios magnéticos y debilita un imán.

Si.

Los imanes normalmente se envían con un ‘guardián’ que es un pequeño trozo de hierro para cerrar el circuito magnético cuando no está en uso.

More Interesting

Tomé una clase de física y aprendimos la física de lanzar una pelota y que sigue disminuyendo en velocidad cuando se lanza hasta que llega a cero. ¿Cuánto tiempo se queda cuando alcanza 0 m / s?

Júpiter se compone de, yo diría, partículas densas, pero ¿qué tamaño y espacio tienen estas partículas individuales entre sí?

¿Por qué las intensidades de las líneas de emisión características de rayos X son tan altas en primer lugar?

Las aves vuelan en el aire. ¿La densidad del aire ha tenido algún impacto al volar?

¿Podría un rayo láser microdelgado pasar completamente a través del cuerpo de una persona (a través de las heridas de entrada y salida en un punto, no en un movimiento lateral o de 'corte') e incluso penetrar órganos vitales sin matarlo?

¿De dónde vienen las ecuaciones cinemáticas?

¿Cuáles son algunos buenos diseños de experimentos de caída de huevos?

¿Hay alguna profesión que contenga programación, biología, electrónica, mecánica, física y psicología?

¿El movimiento de la tierra influye en la gravedad?

¿Por qué nadie puede viajar en el tiempo?

¿Cuánta fuerza dispararía una bala de metal de calibre .33 gramos y calibre .177 a 10 pies de distancia con una pistola BB de 410 fps? ¿Cuánto daño podría hacerle esto a alguien?

¿Se puede modificar la tecnología que hace que los LED produzcan luz visible para producir ondas infrarrojas o de radio?

Si la NASA detectara un asteroide que se dirigía hacia la Tierra, ¿podríamos volarlo? ¿Sería posible el objetivo y la explosión química en el espacio exterior?

¿Qué opina de la idea de Shan Gao de interpretar QM en términos de movimiento aleatorio discontinuo de partículas?

¿Hasta dónde puede viajar la luz solar en el espacio?