Curie-lämpötilan demonstraatio

Näin voidaan havainnollisesti demonstroida abstraktia Curie-lämpötilaa

Kirjoittaja: Niels Gierse, Köln, Saksa

Verkossa alkaen: 05.10.2010, Käyntien määrä: 102475

Kun magneettia kuumennetaan tietyn lämpötilan yli, se menettää magneettiset ominaisuutensa. Tässä kuvattu sovellus on yksinkertainen versio kokeesta, joka liittyy Curie-lämpötila ja jonka moni tuntee koulusta tai opinnoista (tosin siellä koe tehdään yleensä hyvin korkeissa lämpötiloissa ja tyypillisesti nikkelin avulla).

Varoitus: Kuvattu koe johtaa kynttilän yläpuolella heiluvan magneetin demagnetisoitumiseen. Lisäksi kupari johtaa lämpöä hyvin, joten on olemassa palovamman vaara!

Kun magneettia kuumennetaan tietyn lämpötilan yli, se menettää magneettiset ominaisuutensa. Tässä kuvattu sovellus on yksinkertainen versio kokeesta, jossa tutkitaan Curie-lämpötila – kokeesta, joka tunnetaan koulusta ja opinnoista (tosin siellä hyvin korkeissa lämpötiloissa ja tyypillisesti nikkelin avulla).

Varoitus: Kuvattu koe johtaa kynttilän yläpuolella heiluvan magneetin demagnetisoitumiseen. Lisäksi kupari johtaa lämpöä hyvin, joten palovamman vaara on olemassa!

Tarvittavat materiaalit:

kuparilanka
teelämppu
sytytin tai tulitikkuja
kolme muovipalikkaa
Rengasmagneetit – tässä käytettiin magneetteja, joiden tyyppi on R-10-04-05-G tai R-06-02-02-G

Selitykset ja rakenne:

Kupari on diamagneettinen materiaali, eikä magneetti vaikuta siihen havaittavasti. Ota pala kuparilankaa, pujota rengasmagneetti langan reiän läpi ja kierrä lanka yhteen heilurimaiseksi kannattimeksi, joka lepää kevyesti kahden palikan päällä.

Teline on rakennettu siten, että rengasmagneetti roikkuu aivan kynttilän liekin vieressä. Kun nyt tuodaan samanlaisten magneettien pino lähelle (kolmannelle lohkolle), rengasmagneetti vedetään kynttilän ylle ja se kuumenee. Heti kun magneetti kuumenee liikaa (lämpötila T > Curie-lämpötila T_C), sen vetovoima heikkenee ensin huomattavasti ja lopulta se ei enää reagoi magneettipinoon lainkaan. Tällöin rengasmagneetti heilahtaa takaisin kuparilangan varassa pois liekin luota. Tämä saa rengasmagneetin jäähtymään. Jäähtynyt magneetti alkaa jälleen reagoida magneettipinoon, jolloin se muuttuu taas magneettiseksi ja ilmiö toistuu uudelleen.

Videolla nähdään, että tämä ilmiö voi johtaa heiluriliikkeeseen, joka ylläpitää itseään. Voidaan puhua hyvin alkeellisesta moottorista (lämpö -> liike).

Huomautus supermagnete-tiimiltä:
Huomio: Voimakas kuumentaminen liekin yläpuolella voi aiheuttaa magneettien täydellisen magnetoituman menetyksen. Olemme julkaisseet tästä aiheesta myös UKK:n: Kuinka kuumiksi magneetit voivat tulla?

Haluatteko kattavan annoksen magneettisuuden asiantuntemusta? Tutustukaa nyt Magneettisuus-sanastoon.