Hva er relativ permeabilitet?

De Relativ permeabilitet Det er målet på evnen til et visst materiale, å bli krysset av en flyt -uten å miste sine egenskaper -med hensyn til et annet materiale som fungerer som en referanse. Det beregnes som årsaken mellom permeabiliteten til materialet som studeres og referansematerialet. Derfor er det en mengde som mangler dimensjoner.

Generelt når du snakker om permeabilitet, tenker du på en strøm av væsker, ofte vann. Men det er også andre elementer som kan krysse stoffer, for eksempel magnetfelt. I dette tilfellet er det snakk om magnetisk permeabilitet og av Relativ magnetisk permeabilitet.

Nikkel har en høy relativ magnetisk permeabilitet, så myntene blir sterkt festet til magneten. Kilde: Pixabay.com.

Permeabiliteten til materialer er en veldig interessant egenskap, uavhengig av hvilken type flyt som krysser dem. Takket være det er det mulig å forutse hvordan disse materialene vil oppføre seg under veldig varierte omstendigheter.

For eksempel er jordpermeabilitet veldig viktig når du bygger strukturer som avløp, fortau og mer. Selv for avlinger er jordpermeabilitet relevant.

For livet lar permeabiliteten til cellemembraner cellen være selektiv, ved å tillate nødvendige stoffer som næringsstoffer og avvise andre som kan være skadelig.

Når det gjelder den magnetiske relative permeabiliteten, gir hun oss informasjon om materialets respons på magnetiske felt forårsaket av magneter eller ledninger med strøm. Slike elementer florerer i teknologien som omgir oss, så det er verdt å investere hvilke effekter på materialer.

[TOC]

Relativ magnetisk permeabilitet

En veldig interessant anvendelse av elektromagnetiske bølger er å lette oljeprospektering. Det er basert på å vite hvor mye bølgen er i stand til å trenge gjennom undergrunnen før den blir dempet av den.

Dette gir en god ide om hvilken type bergarter som er på et gitt sted, siden hver berg.

Kan tjene deg: Hva er den dielektriske konstanten?

Som nevnt i begynnelsen, forutsatt at vi snakker om Relativ permeabilitet, Begrepet "relativ" krever å sammenligne størrelsesorden i løpet av et visst materiale, med det av et annet som fungerer som en referanse.

Dette er alltid aktuelt, uavhengig av om det er permeabilitet før en væske eller et magnetfelt.

Void er permeabilitet, siden elektromagnetiske bølger ikke har noe problem med å flytte dit. Det er lurt å ta det som en referanseverdi å finne den relative magnetiske permeabiliteten til ethvert materiale.

Vakuumpermeabilitet er ingen ringere enn den velkjente konstanten i biot-Savart-loven, som tjener til å beregne den magnetiske induksjonsvektoren. Verdien er:

μ_enten = 4π . 10 ^-7 T.m/a (Tesla . Metro/ampere).

Denne konstanten er en del av naturen og er knyttet sammen med den elektriske godtgjørelsen til verdien av lysets hastighet i et vakuum.

For å finne relativ magnetisk permeabilitet, må den magnetiske responsen til et materiale på to forskjellige måter sammenlignes, hvorav den ene er tomrommet.

I beregningen av magnetisk induksjon B Fra en ledning i et vakuum ble det funnet at størrelsen er:

Hvor B Det er intensiteten til magnetfeltet, Yo Det er intensiteten til strømmen og r Det er den radielle avstanden til ledningen. Hvis ledningen er nedsenket i et annet medium, vil størrelsen på feltet være:

Og relativ permeabilitet μ_r Av dette mediet er det kvotienten mellom B og B_enten: μ_r= B/b_enten. Det er en dimensjonsløs mengde, som det kan sees.

Klassifisering av materialer i henhold til deres relative magnetiske permeabilitet

Relativ magnetisk permeabilitet er en dimensjonsløs og positiv mengde, og er forholdet mellom to positive mengder etter tur. Husk at modulen til en vektor alltid er større enn 0.

μ_r= B/b_enten = μ / μ_enten

μ = μ_r . μ_enten

Denne størrelsesorden beskriver hva som er den magnetiske responsen til et medium sammenlignet med tomromsresponsen.

Kan tjene deg: Thomson Atomic Model: Kjennetegn, postulater, subatomiske partikler

Nå kan relativ magnetisk permeabilitet være lik 1, mindre enn 1 eller større enn 1. Det avhenger av det aktuelle materialet og også av temperatur.

• Åpenbart ja μ_r= 1 Mediet er tomhet.
• Hvis det er mindre enn 1, er det et materiale Diamagnetisk
• Hvis det er større enn 1, men ikke mye, er materialet paramagnetisk
• Og hvis det er mye større enn 1, er materialet ferromagnetisk.

Temperaturen spiller en viktig rolle i den magnetiske permeabiliteten til et materiale. Faktisk er denne verdien ikke alltid konstant. Ved å øke temperaturen på et materiale, avtar det lidelse internt, så dens magnetiske respons avtar.

Diamagnetiske og paramagnetiske materialer

Materialene Diamagnetisk De reagerer negativt på magnetfeltene og frastøter dem. Michael Faraday (1791-1867) oppdaget denne eiendommen i 1846, da han fant ut at et stykke vismut ble frastøtt av noen av polene i en magnet.

På en eller annen måte induserer magnetfeltet til magneten et felt i motsatt retning i vismut. Denne egenskapen er imidlertid ikke eksklusiv for dette elementet. Alt materiale har det til en viss grad.

Det er mulig å demonstrere at nettmagnetisering i et diamagnetisk materiale avhenger av egenskapene til elektronet. Og elektronet er en del av atomene til ethvert materiale, så alle kan ha en diamagnetisk respons på et tidspunkt.

Vann, edle gasser, gull, kobber og mange flere, er diamagnetiske materialer.

På den annen side materialene paramagnetisk De har noen egen magnetisering. Det er grunnen til at de for eksempel kan svare positivt på magnetfeltet til en magnet. De har en magnetisk permeabilitet som ligner på verdien av μ_enten.

I nærheten av en magnet kan de også magnetisere og bli magneter på egen hånd, men denne effekten forsvinner når den virkelige magneten fra nærheten fjernes. Aluminium og magnesium er eksempler på paramagnetiske materialer.

Kan tjene deg: Hva er strømmen? (Med eksperiment)

Virkelig magnetiske materialer: ferromagnetisme

Paramagnetiske stoffer er de mest tallrike i naturen. Men det er materialer som lett tiltrekkes av permanente magneter.

De er i stand til å skaffe seg magnetisering for seg selv. Dette er jern, nikkel, kobolt og sjeldne jordarter som Gadolinio og disposium. I tillegg er noen legeringer og forbindelser mellom disse og andre mineraler, kjent som materialer Ferromagnetisk.

Denne typen materiale opplever en veldig intens magnetisk respons på et eksternt magnetfelt, for eksempel en magnet, for eksempel. Det er grunnen til at nikkelmynter holder seg til stangmagneter. Og i sin tur fester stangmagnetene seg til kjøleskap.

Den relative magnetiske permeabiliteten til ferromagnetiske materialer er mye større enn 1. Inni har de kalt små magneter Magnetiske dipoler. Når disse magnetiske dipolene er på linje, intensiverer de den magnetiske effekten inne i ferromagnetiske materialer.

Når disse magnetiske dipolene er i nærvær av et ytre felt, stemmer de raskt overens med dette og materialet fester seg til magneten. Selv om det ytre feltet er antatt, forblir det å bevege seg bort en gjenværende magnetisering inne i materialet.

Høye temperaturer forårsaker intern lidelse i alle stoffer, og produserer det som kalles "termisk omrøring". Med varme mister magnetiske dipoler innretting og den magnetiske effekten forsvinner.

Curies temperatur er temperaturen som den magnetiske effekten helt forsvinner fra et materiale. Til denne kritiske verdien blir ferromagnetiske stoffer transformert til paramagnetisk.

Datalagringsenheter, for eksempel magnetbånd og magnetiske minner, bruker ferromagnetisme. Likeledes produseres med disse materialene med høye intensitetsmagneter med mange bruksområder i forskning.

Referanser

1. Tipler, s., Fly g. (2003). Fysikk for vitenskap og teknologi, bind 2.  Redaksjonell REVERTE. P. 810-821.
2. Zapata, f. (2003). Studie av mineralogier assosiert med Guafita 8X oljebrønn som tilhører Guafita Campo (Apure State) gjennom målinger av magnetisk følsomhet og Mossbauer. Grad avhandling. Central University of Venezuela.