Plik względna przepuszczalność Jest to miara zdolności określonego materiału, przez który przepływa strumień - bez utraty swoich właściwości - w odniesieniu do innego materiału, który służy jako odniesienie. Oblicza się go jako stosunek przepuszczalności badanego materiału do materiału odniesienia. Dlatego jest to ilość pozbawiona wymiarów.
Mówiąc ogólnie o przepuszczalności, myślimy o przepływie płynów, zwykle wody. Ale są też inne pierwiastki zdolne do przechodzenia przez substancje, na przykład pola magnetyczne. W tym przypadku mówimy przenikalność magnetyczna i względna przenikalność magnetyczna.
Przepuszczalność materiałów jest bardzo interesującą właściwością, niezależnie od rodzaju przepływającego przez nie przepływu. Dzięki niemu można przewidzieć, jak te materiały będą się zachowywać w bardzo zróżnicowanych warunkach..
Na przykład przepuszczalność gleby jest bardzo ważna podczas budowy konstrukcji, takich jak dreny, chodniki i inne. Nawet w przypadku upraw istotna jest przepuszczalność gleby.
Przez całe życie przepuszczalność błon komórkowych pozwala komórce być selektywną, przepuszczając niezbędne substancje, takie jak składniki odżywcze, i odrzucając inne, które mogą być szkodliwe..
Jeśli chodzi o względną przenikalność magnetyczną, dostarcza nam informacji o reakcji materiałów na pola magnetyczne wywoływane przez magnesy lub przewody pod napięciem. Takich pierwiastków obfituje otaczająca nas technologia, dlatego warto zbadać, jaki wpływ mają one na materiały.
Indeks artykułów
Bardzo ciekawym zastosowaniem fal elektromagnetycznych jest ułatwienie poszukiwań ropy. Opiera się na wiedzy, jak bardzo fala jest w stanie wniknąć w podłoże, zanim zostanie przez nie osłabiona..
Daje to dobre wyobrażenie o rodzaju skał znajdujących się w określonym miejscu, ponieważ każda skała ma inną względną przenikalność magnetyczną, w zależności od jej składu..
Jak powiedziano na początku, kiedy mówisz o względna przepuszczalność, termin „względny” wymaga porównania omawianej wielkości pewnego materiału z innym, który służy jako odniesienie.
Ma to zastosowanie zawsze, niezależnie od tego, czy przepuszcza ciecz, czy pole magnetyczne..
Próżnia jest przepuszczalna, ponieważ fale elektromagnetyczne nie mają problemu z podróżowaniem tam. Dobrym pomysłem jest przyjęcie tej wartości jako wartości odniesienia, aby znaleźć względną przenikalność magnetyczną dowolnego materiału..
Przepuszczalność próżni to nic innego jak dobrze znana stała prawa Biota-Savarta, która służy do obliczania wektora indukcji magnetycznej. Jego wartość to:
μlub = 4π. 10 -7 T.m / A (Tesla. Metr / amper).
Ta stała jest częścią natury i jest związana, wraz z przenikalnością elektryczną, z wartością prędkości światła w próżni.
Aby znaleźć względną przenikalność magnetyczną, musisz porównać odpowiedź magnetyczną materiału w dwóch różnych mediach, z których jednym jest próżnia..
Przy obliczaniu indukcji magnetycznej b drutu w próżni, jego wielkość była następująca:
I względna przepuszczalność μr tego ośrodka jest ilorazem między B i B.lub: μr= B / Blub. Jak widać, jest to wielkość bezwymiarowa.
Względna przenikalność magnetyczna jest wielkością bezwymiarową i dodatnią, będącą z kolei ilorazem dwóch dodatnich wielkości. Pamiętaj, że moduł wektora jest zawsze większy niż 0.
μr= B / Blub = μ / μlub
μ = μr . μlub
Wielkość ta opisuje, jak odpowiedź magnetyczna ośrodka jest porównywana z odpowiedzią w próżni..
Otóż, względna przenikalność magnetyczna może być równa 1, mniejsza niż 1 lub większa niż 1. To zależy od danego materiału, a także od temperatury..
Temperatura odgrywa ważną rolę w przenikalności magnetycznej materiału. W rzeczywistości ta wartość nie zawsze jest stała. Wraz ze wzrostem temperatury materiału staje się on wewnętrznie nieuporządkowany, więc jego odpowiedź magnetyczna maleje.
Materiały diamagnetyczny reagują negatywnie na pola magnetyczne i je odpychają. Michael Faraday (1791-1867) odkrył tę właściwość w 1846 r., Kiedy odkrył, że kawałek bizmutu został odparty przez którykolwiek z biegunów magnesu..
W jakiś sposób pole magnetyczne magnesu indukuje w bizmucie pole w przeciwnym kierunku. Jednak ta właściwość nie jest wyłączna dla tego elementu. Wszystkie materiały mają to w pewnym stopniu.
Można wykazać, że namagnesowanie netto w materiale diamagnetycznym zależy od właściwości elektronu. A elektron jest częścią atomów dowolnego materiału, dlatego wszystkie z nich mogą w pewnym momencie mieć reakcję diamagnetyczną.
Woda, gazy szlachetne, złoto, miedź i wiele innych to materiały diamagnetyczne.
Zamiast materiałów paramagnetyczny mają swoją własną magnetyzację. Dlatego mogą pozytywnie reagować na przykład na pole magnetyczne magnesu. Mają przenikalność magnetyczną bliską wartości μlub.
W pobliżu magnesu mogą również zostać namagnesowane i same stać się magnesami, ale efekt ten znika, gdy prawdziwy magnes zostanie usunięty z sąsiedztwa. Aluminium i magnez to przykłady materiałów paramagnetycznych.
Substancje paramagnetyczne występują najczęściej w przyrodzie. Ale są materiały, które łatwo przyciągają magnesy trwałe..
Są zdolne do samodzielnego namagnesowania. Są to żelazo, nikiel, kobalt i metale ziem rzadkich, takie jak gadolin i dysproz. Ponadto niektóre stopy i związki między tymi i innymi minerałami są znane jako materiały. ferromagnetyczny.
Ten rodzaj materiału doświadcza bardzo silnej odpowiedzi magnetycznej na zewnętrzne pole magnetyczne, takie jak na przykład magnes. Dlatego monety niklowe przyklejają się do magnesów sztabkowych. A z kolei magnesy sztabkowe przyklejają się do chłodnic.
Względna przenikalność magnetyczna materiałów ferromagnetycznych jest znacznie wyższa niż 1. Wewnątrz znajdują się małe magnesy tzw dipole magnetyczne. Gdy te dipole magnetyczne wyrównują się, intensyfikują efekt magnetyczny wewnątrz materiałów ferromagnetycznych..
Kiedy te dipole magnetyczne znajdują się w obecności pola zewnętrznego, szybko ustawiają się w linii obok niego, a materiał przyczepia się do magnesu. Chociaż pole zewnętrzne jest stłumione, co powoduje oddalenie magnesu, wewnątrz materiału pozostaje namagnesowanie resztkowe.
Wysokie temperatury powodują wewnętrzne zaburzenia we wszystkich substancjach, wywołując tzw. „Mieszanie termiczne”. Pod wpływem ciepła dipole magnetyczne tracą swoje wyrównanie, a efekt magnetyczny stopniowo zanika..
Temperatura Curie to temperatura, w której efekt magnetyczny całkowicie zanika z materiału. Przy tej krytycznej wartości substancje ferromagnetyczne stają się paramagnetyczne.
Urządzenia do przechowywania danych, takie jak taśmy magnetyczne i pamięci magnetyczne, wykorzystują ferromagnetyzm. Również z tych materiałów produkowane są magnesy o dużej intensywności, które mają wiele zastosowań w badaniach.
Jeszcze bez komentarzy