Det relativ permeabilitet Det er målestok for kapaciteten af et bestemt materiale til at blive krydset af en strøm - uden at miste sine egenskaber - i forhold til et andet materiales tjener som reference. Det beregnes som forholdet mellem permeabiliteten af det undersøgte materiale og referencematerialets. Derfor er det en størrelse, der mangler dimensioner.
Generelt tænker vi på permeabilitet, vi tænker på en strøm af væsker, ofte vand. Men der er også andre elementer, der er i stand til at passere gennem stoffer, for eksempel magnetfelter. I dette tilfælde taler vi om magnetisk permeabilitet og af relativ magnetisk permeabilitet.
Materialernes permeabilitet er en meget interessant egenskab, uanset hvilken type strømning der passerer gennem dem. Takket være det er det muligt at foregribe, hvordan disse materialer vil opføre sig under meget forskellige omstændigheder..
For eksempel er jordens permeabilitet meget vigtig, når man bygger strukturer såsom afløb, fortove og mere. Selv for afgrøder er jordgennemtrængelighed relevant.
I livet tillader cellemembranernes permeabilitet, at cellen kan være selektiv ved at lade nødvendige stoffer såsom næringsstoffer passere igennem og afvise andre, der kan være skadelige..
Med hensyn til den relative magnetiske permeabilitet giver den os oplysninger om materialets reaktion på magnetfelter forårsaget af magneter eller levende ledninger. Sådanne elementer findes i overflod i den teknologi, der omgiver os, så det er værd at undersøge, hvilke effekter de har på materialer.
Artikelindeks
En meget interessant anvendelse af elektromagnetiske bølger er at lette olieundersøgelser. Det er baseret på at vide, hvor meget bølgen er i stand til at trænge ind i undergrunden, før den dæmpes af den..
Dette giver en god idé om, hvilken type klipper der er et bestemt sted, da hver klippe har forskellig relativ magnetisk permeabilitet afhængigt af dens sammensætning..
Som sagt i begyndelsen, når du snakker om relativ permeabilitet, udtrykket "relativ" kræver sammenligning af den pågældende størrelsesorden for et bestemt materiale med et andet, der tjener som reference.
Dette gælder altid, uanset om det er permeabilitet for en væske eller et magnetfelt..
Vakuumet har permeabilitet, da elektromagnetiske bølger ikke har noget problem at rejse der. Det er en god ide at tage dette som en referenceværdi for at finde ethvert materiales relative magnetiske permeabilitet..
Vakuumets permeabilitet er ingen ringere end den velkendte konstant i Biot-Savart-loven, som bruges til at beregne den magnetiske induktionsvektor. Dens værdi er:
μeller = 4π. 10 -7 T.m / A (Tesla. Meter / ampere).
Denne konstant er en del af naturen og er sammen med elektrisk permittivitet forbundet med værdien af lysets hastighed i vakuum.
For at finde den relative magnetiske permeabilitet skal du sammenligne et materiales magnetiske respons i to forskellige medier, hvoraf det ene er vakuum..
Ved beregning af magnetisk induktion B af en ledning i vakuum, blev dens størrelse fundet at være:
Og den relative permeabilitet μr af mediet er kvotienten mellem B og Beller: μr= B / Beller. Det er en dimensionsløs mængde, som du kan se.
Relativ magnetisk permeabilitet er en dimensionsløs og positiv størrelse, idet den igen er kvotienten for to positive størrelser. Husk, at modulet for en vektor altid er større end 0.
μr= B / Beller = μ / μeller
μ = μr . μeller
Denne størrelse beskriver, hvordan et medies magnetiske respons sammenlignes med responset i et vakuum..
Nu kan den relative magnetiske permeabilitet være lig med 1, mindre end 1 eller større end 1. Det afhænger af det pågældende materiale og også af temperaturen..
Temperatur spiller en vigtig rolle i magnetisk permeabilitet af et materiale. Faktisk er denne værdi ikke altid konstant. Når et materiales temperatur stiger, bliver det internt uorden, så dets magnetiske respons falder.
Materialerne diamagnetisk de reagerer negativt på magnetfelter og afviser dem. Michael Faraday (1791-1867) opdagede denne ejendom i 1846, da han fandt ud af, at et stykke vismut blev frastødt af en af magnetens poler..
På en eller anden måde inducerer magnetens magnetfelt et felt i den modsatte retning inden for vismut. Denne ejendom er dog ikke eksklusiv for dette element. Alle materialer har det til en vis grad.
Det er muligt at vise, at nettomagnetiseringen i et diamagnetisk materiale afhænger af elektronens egenskaber. Og elektronen er en del af atomerne i ethvert materiale, det er derfor, de alle på et tidspunkt kan have en diamagnetisk reaktion.
Vand, ædelgasser, guld, kobber og mange flere er diamagnetiske materialer.
I stedet for materialerne paramagnetisk de har en vis magnetisering af deres egne. Derfor kan de f.eks. Reagere positivt på magnetens magnetfelt. De har en magnetisk permeabilitet tæt på værdien på μeller.
I nærheden af en magnet kan de også blive magnetiserede og blive magneter alene, men denne effekt forsvinder, når den virkelige magnet fjernes fra nærheden. Aluminium og magnesium er eksempler på paramagnetiske materialer.
Paramagnetiske stoffer er de mest rigelige i naturen. Men der er materialer, der let tiltrækkes af permanente magneter..
De er i stand til at erhverve magnetisering alene. Disse er jern, nikkel, cobalt og sjældne jordarter som gadolinium og dysprosium. Derudover er nogle legeringer og forbindelser mellem disse og andre mineraler kendt som materialer. ferromagnetisk.
Denne type materiale oplever et meget stærkt magnetisk respons på et eksternt magnetfelt, f.eks. En magnet. Dette er grunden til, at nikkelmønter holder sig til stangmagneter. Og til gengæld holder stangmagneterne sig til kølerne.
Den relative magnetiske permeabilitet af ferromagnetiske materialer er meget højere end 1. Inde i dem har de små magneter kaldet magnetiske dipoler. Da disse magnetiske dipoler justeres, forstærker de den magnetiske effekt inden i ferromagnetiske materialer..
Når disse magnetiske dipoler er i nærværelse af et eksternt felt, stiller de sig hurtigt op ved siden af det, og materialet klæber til magneten. Selvom det ydre felt er undertrykt, når magneten flyttes væk, forbliver en remanent magnetisering inde i materialet.
Høje temperaturer forårsager indre lidelser i alle stoffer og producerer det, der kaldes "termisk agitation." Med varme mister de magnetiske dipoler deres tilpasning, og den magnetiske effekt forsvinder gradvist..
Curie-temperaturen er den temperatur, ved hvilken den magnetiske effekt helt forsvinder fra et materiale. Ved denne kritiske værdi bliver ferromagnetiske stoffer paramagnetiske.
Enheder til lagring af data, såsom magnetbånd og magnetiske minder, gør brug af ferromagnetisme. Også med disse materialer fremstilles magneter med høj intensitet med mange anvendelser inden for forskning.
Endnu ingen kommentarer