Permeabilitetskonsept, enheter, faktorer, eksempler

De permeabilitet Det er et materiales evne til å la en flyt krysse det, enten ved dets lange eller brede. Nå kan strømmen være av noe slag: væske, gassformig, elektrisk, magnetisk, kalori osv. Når det gjelder kjemi og prosjektering, er strømmer vanligvis flytende eller gasser; Mens de er i fysikk, er de linjer i et elektrisk eller magnetfelt.

Når det gjelder dette siste punktet, er det snakk om en magnetisk permeabilitet, betegnet med μ -symbolet. For at et materiale skal være permeabelt til en flyt, må det gjennomgå en øyeblikkelig endring indusert av den aktuelle strømmen eller være i stand til å endre strømmen i seg selv.

Permeabiliteten til magnetfeltet gjennom materialene. Kilde: Marled, franske kapyions fjernet av [1]/cc av (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/1.0)

I det overordnede bildet blir magnetiske permeasures av tre materialer sammenlignet. B er tettheten av magnetisk fluks, representert med antall linjer. H er intensiteten til det ytre magnetfeltet som omgir materialet. Det observeres derfor at det blålige materialet ikke er veldig permeabelt, mens gult og rosa i større grad er.

Rosa materiale er det mest gjennomtrengelige fra magnetisk synspunkt fordi det er det mest magnetiserte. Derfor finner en økning i magnetfeltet gjennom det sted (b >> h).

[TOC]

Enheter

Enheten for magnetisk permeabilitet er Henry per meter, h/m o n · a². Formelen er:

μ = b/h

Dette gjelder magnetisk permeabilitet. Men hva er mer materiell permeabilitet? Som en flytende strømning som prøver å bevege seg gjennom porene til et fast stoff eller en membran.

For eksempel permeabiliteten til bergartene som utgjør oljeavsetningene. For disse typer fenomener brukes enhet C.g.s. kalt Darcy, D (9.86923 · 10^-23 m²).

Kan tjene deg: aktiveringsenergi

Enhet D er spesielt reservert for geologiske vitenskaper og oljeindustrien, spesielt når det refererer til boring av råoljeservoarer.

Relativ permeabilitet

Tilbake til magnetisk permeabilitet vil et materiale være mer permeabelt enn det andre hvis verdien av μ_r er eldre. På sin side indikerer denne verdien hvor permeabelt materialet sammenlignes med tomrommet. Slik at hvis μ_r Det er større enn 1, det betyr at materialet er magnetisert og er veldig gjennomtrengelig for magnetfeltlinjene.

På den annen side, hvis μ_r Det er mindre enn 1, betyr at magnetiseringen påvirker eller reduserer magnetfeltlinjene. Det kan sies at dette materialet er "semipermeabelt" til magnetfeltet. I mellomtiden en μ_r Lik eller veldig nær 1, bemerker at magnetfeltet krysser materialet uten å forstyrre, som skjer i et vakuum.

Μverdiene er veldig varierende for det samme materialet, så den relative permeabiliteten er å foretrekke når du sammenligner to eller flere materialer med hverandre.

Faktorer som bestemmer permeabilitet

Affinitet for flyt

For at et materiale skal være permeabelt, må det tillate den aktuelle strømmen gjennom det. På samme måte må materialet oppleve en endring, selv om det er mildt, i dens egenskaper på grunn av denne flyten. Eller sett på annen måte, må materialet endre eller forstyrre strømmen.

I magnetisk permeabilitet vil et materiale være mer gjennomtrengelig enn det andre hvis magnetiseringen er større når du opplever det ytre magnetfeltet.

I mellomtiden, i en materiell permeabilitet, mer typisk for prosjektering, er det nødvendig for materialet å være "våt" av strømning. For eksempel vil et materiale være gjennomtrengelig før en gitt væske, for å si at vann, hvis overflaten og mellomtallene klarer å fukte. Ellers vil vann aldri reise gjennom materialet. Mye mindre hvis materialet er hydrofobt og alltid forblir tørt.

Kan tjene deg: elektronisk tetthet

Denne "affiniteten" av materialet for strømmen er hovedfaktoren som avgjør om det vil være gjennomtrengelig i første omgang eller ikke i første omgang eller ikke.

Størrelse og veiledning av porer

Forlås magnetisk permeabilitet, permeabiliteten til materialer mot væsker eller gasser avhenger ikke bare av materialets affinitet på grunn av strømmen i seg selv, men også porens størrelse og orientering.

Porene er de interne kanalene som strømmen vil reise. Hvis de er veldig små, vil lavere volum passere gjennom materialet. På samme måte, hvis porene er orientert i en posisjon vinkelrett på strømningsretningen, vil deres forskyvning være tregere og skadet.

Temperatur

Temperaturen spiller en viktig rolle i permeabiliteten til materialene. Dette påvirker veien i hvordan materialer blir magnetisert, og også hvordan væsker og gasser beveger seg i dem.

Generelt, ved en høyere temperatur, avtar større permeabilitet, ettersom viskositeten til væskene avtar og øker hastigheten som gassene blir forplantet.

Strømningsintensitet

Magnetisk permeabilitet påvirkes av magnetfeltets intensitet. Dette gjelder også for væske- og gase -strømmer, der intensiteten er definert av trykket som strømmen utøver på overflaten av materialet.

Eksempler på permeabilitet

Gulv

Jordens magnetiske permeabilitet avhenger av dens sammensetning av mineraler og deres typer magnetisme. På den annen side varierer den flytende permeabiliteten avhengig av størrelsen på kornene og dens bestemmelser. Observer for eksempel følgende video:

Den sammenligner permeabilitet for forskjellige faste stoffer. Merk at leiren, for å ha de minste kornene, er den som minst lar vannet krysse det.

Kan tjene deg: jernsulfid (ii): egenskaper, risikoer og bruk

På samme måte skal det bemerkes at vannet som kommer ut er skyet fordi det har vått de respektive faste stoffer; Bortsett fra steinene, fordi mellomrommene mellom dem var veldig store.

Tømme

Den magnetiske permeabiliteten til vakuum er rundt 12.57 × 10⁻⁷ H/m, og det er betegnet som μ₀. Permeabilitetene til materialene eller forplantningsmidlene, μ, er delt mellom denne verdien for å oppnå μ_r (μ/ μ₀).

Jern

Fra jerneksemplet vil det utelukkende diskuteres om magnetisk permeabilitet. For dette metallet i sin rene tilstand (99.95%), dens μ_r er 200 000. Det vil si at magnetfeltlinjene overføres to hundre tusen ganger mer intense gjennom jern enn i et vakuum.

Vann

Den relative permeabiliteten til vannet er 0.999 992. Det vil si at det knapt skiller seg fra tomrommet med hensyn til utbredelsen av magnetfeltet.

Kobber

Μ_r av kobber er 0.999 994. Det er praktisk talt nesten det samme som vann. Fordi? Fordi kobber ikke er magnetisert, og ikke gjør det, øker ikke magnetfeltet gjennom det.

Tre

Μ_r av treverket er 1.000 000 43. Det er praktisk talt det samme som vakuum, fordi tre til og med vil lide foraktelige magnetiseringer på grunn av dets urenheter.

Referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Permeabilitet (elektromagnetisme). Hentet fra: i.Wikipedia.org
3. Flytsimulering. (2018). Hva er permeabilitet? Gjenopprettet fra: kalkulator.org
4. Evan Bianco. (27. januar 2011). Hva er en darcy? Gjenopprettet fra: Agilecientific.com
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fysikk for vitenskap og ingeniørfag. Volum 1. 7. Utgave. Mexico. Cengage Learning Editors.
6. Redaktørene av Enyclopaedia Britannica. (6. mai 2020). Magnetisk permeabilitet. Encyclopædia Britannica. Gjenopprettet fra: Britannica.com
7. Damien Howard. (2020). Hva er magnetisk permeabilitet? - Definisjon og eksempel. Studere. Gjenopprettet fra: Studie.com