Ajattelemme usein kuinka magneetit houkuttelevat metalliesineitä. Ne ovat vähintään tosielämän ihmeitä, etenkin muuntajia ja kuinka ne käyttävät laitteitamme. Kaikki käyttämämme laitteet ovat yksi näistä magneettimagneeteista, joita kutsumme magneettiseksi läpäisevyydeksi. Se on puhdas käsite, joka on monien suurten yhtiöiden, kuten sähkömagneettisuuden, elektroniikan ja materiaalitieteen, sydän.
Jos luulet saavasi tylsää fysiikan luentoa täältä, älä huoli, näytämme sinulle, mikä magneettinen läpäisevyys on yksinkertaisella, hauskalla tavalla. Joten riippumatta siitä, oletko opiskelija vai onko sinulla vain vapaa -aikaa oppia jotain, täältä löydät kuinka todellinen maailma toimii.
Mikä on yksinkertaisten sanojen mukaan magneettinen läpäisevyys?
Magneettinen läpäisevyys on se, kuinka helposti mikä tahansa materiaali voi muuttua toiseksi magneetiksi tai magnetoida. Ei olla liian paljon fysiikan opettajaa, mutta se kertoo, kuinka kaikki voi johtaa magneettisia voimalinjoja.
Sinun on tunnettava sähkönjohtavuus, joka kertoo kuinka helposti sähkö kulkee minkä tahansa langan läpi. Samoin magneettinen läpäisevyys osoittaa, kuinka se voi kääntyä magneettikentän ohi materiaalin läpi.
Joten nyt, jos sijoitat materiaalin lähellä magneettikenttää, mitä tapahtuu? Mitään arvauksia? Läpäisevyyttä on korkea vain, jos materiaali tukee tätä kenttää. Jos materiaali ei halua mennä kentälle, vähemmän ja vähemmän on läpäisevyys.
Toivomme, että tiedät magneettisen läpäisevyyden käsitteen. Vaikka et olisi, älä huoli. Tiedät, kun alamme puhua magneettisen läpäisevyyden välistä.
Esimerkkejä magneettisesta läpäisevyydestä
Joten herätetään magneettinen läpäisevyys elämään ja opitaan miten se toimii.
Rauta tarttuminen magneettiin:Oletetaan, että hetkeksi toisessa kädessä on rautakynsi ja toisessa magneetti. Kun yhdistät ne hitaasti, tunnet kädet vetovoiman, jossa magneetti houkuttelee rautakynnet itseensä. Nyt tämä tarkoittaa, että magneettinen läpäisevyys on korkea, mikä reagoi voimakkaasti korkeisiin magneettikenttiin.
Puu ja magneetit:Entä puu? Oletko koskaan tavannut puuta tarttuvan magneettiin? Tietysti ei. Metsillä ei ole magneettista läpäisevyyttä verrattuna metalleihin rautaa tai terästä.
Huomaa: Paras esimerkki magneettisesta läpäisevyydestä on muuntaja. Muuntajan ytimet on valmistettu erityisteräksistä, joilla on suurin läpäisevyys, jotka toimivat täydellisesti magneettikentällä sovellustensa suorittamiseksi.
Joten onko magneetti tarttunut johonkin vai ei, se ei koske magneettia; Kyse on siitä, kulkeeko jotain magneettikenttiä sen läpi vai ei.
Mitä tiede sanoo magneettisesta läpäisevyydestä?
Mennään nyt tieteellisiin näkökulmiin. Lupaan sinulle, että se ei ole tylsää.
Kun puhumme jonkin tai materiaalin läpäisevyydestä, se on johdettu yhtälöstä, joka sanoo:μ=H/B
● Tässä μ (MU) viittaa magneettiseen läpäisevyyteen.
● B viittaa magneettisen vuon tiheyteen, joka osoittaa kuinka vahvat magneettikentät ovat materiaalin ympärillä.
● H viittaa magneettikentän lujuuteen, joka on ulkopuolelta levitetty magneettikenttä ja kuinka vahva se on.
Mikä on ero absoluuttisen läpäisevyyden ja suhteellisen läpäisevyyden välillä?
Läpäisevyyttä on kahta tyyppiä.
Absoluuttinen läpäisevyys:Se on läpäisevyyden arvo, jota käytämme, kun tietty materiaali on käsillä. Sen symboli on "μ".
Suhteellinen läpäisevyys:Puhu nyt suhteellisesta läpäisevyydestä, joka muuttuu hieman kovaksi, mutta älä huoli. Siinä verrataan jonkun vapaassa tilassa; Voimme sanoa, että tyhjiöllä on läpäisevyys yhtälön suhteen: μ 0 {{1} π π × 10^7 H/m
Joten suhteellinen läpäisevyys on: μr=μ/μo
Jos on materiaali, jolla on μᵣ> 1, se tarkoittaa, että sillä on parempi magneettikenttä, jota kutsutaan myös ferromagneettisiksi. Jos μᵣ <1, niin se näyttää heikon tai vähemmän magneettikentän, jota kutsutaan diamagneettiseksi.
Läpäisevyyteen perustuvien magneettisten materiaalien tyypit
Nyt tässä on aikaväli, jossa näet kaiken kiinnostavan. Keskustele materiaaleista, sitten he reagoivat eri tavalla magneettikenttiin niiden läpäisevyydestä riippuen. Jos jaamme ne eri osiin, tiedät paremmin, kuinka ne toimivat.
1. Ferromagneettiset materiaalit
Ferromagneettiset materiaalit ovat hyvin yleisiä ja niissä on erittäin korkea suhteellinen läpäisevyys. Tällainen tyyppinen materiaali houkuttelee voimakkaasti magneettikenttiä ja voi itse asiassa sopeutua magneettisuuteen hetkeksi, kun kenttä poistetaan.
Esimerkkejä: Se sisältää rautaa, nikkeliä, kobolttia ja paljon muuta.
2. paramagneettiset materiaalit
Paramagneettiset materiaalit houkuttelevat osittain magneettikenttiä kuin voimakkaasti. Tällainen materiaali ei ylläpitä tai omaksua magnetismia, kun kenttä poistetaan. Niiden suhteellinen läpäisevyys tulee vain hieman enemmän kuin 1.
Esimerkkejä: Sisällytä alumiini, platina, magnesium jne.
3. Diamagneettiset materiaalit
Magneettikenttä hylkäsi tällaisen tyyppisen materiaalin hiukan sen sijaan, että sitä houkutellaan. Sen suhteellinen läpäisevyys on hiukan alle 1, mikä selittää miksi magneettikentät hylkäävät sen.
Esimerkkejä: kupari, vismutti, vesi ja paljon muuta.
Magneettisen läpäisevyyden merkitys
Metameerisen läpäisevyyden puhuminen ei ole vain luento fysiikan luokassa; Se on kirjaimellinen esimerkki modernin tekniikan toiminnasta. Täältä selvitä, kuinka käytämme magneettista läpäisevyyttäKaikki mitä käytämme päivittäin.
Sähkömoottorit ja muuntajat
Magneettista läpäisevyyttä käytetään muuntajissa, ja sähkömoottorit riippuvat perusteellisesti magneettikentästä energian tuottamiseksi ja siirtämiseksi. Näissä järjestelmissä käytetyt materiaalit ovat runsaasti läpäisevyyttä, mikä mahdollistaa paremman energiansiirron ja sen seurauksena vähentäen energian menetystä ja lämpöhäviötä.
Suojaaminen ulkoisilta magneettikentältä
Jotkut insinöörit käyttävät materiaaleja, joilla on vähemmän läpäisevyys, kuten avaruusaluksen MRI -skannerit. Tällaisia materiaaleja käytetään komponenttien suojaamiseen mistä tahansa ulkoiselta magneettikentältä.
Tietojen tallennuslaitteet
Käytämme magneettinauhoja ja kiintolevyjä; Kaikki nämä materiaalit ovat ferromagneettisia materiaaleja. Niitä käytetään tietojen tallentamiseen tai tallentamiseen.
Sähkömagneettien käyttö
Sähkömagneeteilla on monia käyttötarkoituksia, kuten nosturissa ja magneettisissa trans -kuvantamisissa (MRI). Sähkömagnetismi toimii materiaaleissa, jotka tunkeutuvat magneettikenttiin niiden korkean läpäisevyyden vuoksi.
Läpäisevyys ei ole aina vakio
Nyt on toinen kierre, joka sinun on ymmärrettävä. Tietyt tekijät voivat aiheuttaa magneettisen läpäisevyyden lataamisen. Kerro minulle paremmin, mitkä nämä tekijät ovat.
Magneettinen kylläisyys
Kyllästymisessä on ero: kuinka paljon materiaali voi ottaa magneettisen vuon. Jos rautaa, joka on erittäin läpäisevä materiaali, levitetään magneettikenttään, se kyllästyy, mutta se ei ota magneettista vuotoa.
Se on kuin sieni, kun ne on kastettu veteen. Paljonko se voi pitää? Niin paljon kuin pystyy.
Lämpötilaerot
Lämpötila vaikuttaa läpäisevyyteen.
● Jos lämmität ferromagneettisia materiaaleja, niiden läpäisevyys voi vähentyä.
● Samoin Curien lämpötilassa pää menettää kaikki magneettiset ominaisuudet eikä enää reagoi magneettikenttään.
Taajuusero
Jos jokin käyttää vuorottelevaa virtaa, kuten muuntajat, läpäisevyydessä voi olla erilaisia taajuuksia. Tällaiset tapaukset johtavat joihinkin ydinhäviöisiin, joita insinöörit työskentelevät edelleen hallinnassa.
Hauskoja tosiasioita magneettisesta läpäisevyydestä
Nyt riittää yhtälöt ja kaikki robottitieteet, esittelemme sinulle magneettisen läpäisevyyden hauskan osan.
● Jos puhumme tyhjiöstä, niin sillä on lähtötilanteen läpäisevyys. Tämä tarkoittaa, että tyhjät tilat antavat magneettikentät käydä läpi, mikä tekee läpäisevyydestä yleisen vakion.
● Jotkut materiaalit kelluvat magneettikentällä. Kuten vismutti ja grafiitti, ne voivat levittää vahvoilla magneettikentällä diamagnetismin takia.
● Oletko koskaan miettinyt, kuinka he suojaavat avaruusaluksia tai laboratorioinstrumentteja maan magneettikentältä? He käyttävät MU-metaaleja, joilla on erittäin korkea läpäisevyys, ylläpitää tasapainoa ja säästää ne maan magneettikentältä.
● Maan magneettikenttä syntyy jättiläinen ferromagneettinen pallo maan ytimessä.
Faq
Ovatko magneettinen läpäisevyys ja magnetismi sama asia?
Ei, he eivät ole. Magnetismi on yleisempi ominaisuus; Läpäisevyys on mitattavissa yhtälöönsä, joka osoittaa kuinka materiaali reagoi magneettikenttään.
Voimmeko muuttaa materiaalin läpäisevyyttä?
Kyllä, voit muuttaa materiaalin läpäisevyyttä. Sinun tarvitsee vain soveltaa niitä tekijöitä, jotka vaikuttavat läpäisevyyteen. Kuten lämmön, stressin, muodon muuttaminen ja paljon muuta.
Miksi insinööreille on niin tärkeää läpäisevyys?
Yksi syistä läpäisevyys on erittäin tärkeä, koska se on joidenkin tärkeiden koneiden, kuten muuntajien, anturien ja kaiken muun, joka käyttää sähkömagneettisuuden prosessia. Tällaisissa tapauksissa insinöörit käyttävät oikeita läpäisevää materiaalia, lisäämällä niiden tehokkuutta ja estämään jätteitä.
Johtopäätös
Magneettinen läpäisevyys kuulostaa tylsältä tiedeaiheelta, mutta se on erittäin mielenkiintoinen. Mielenkiintoisempaa on sen rooli jokapäiväisessä elämässämme. Käytämme laturia, joka käyttää puhelimiamme, MRI -skannereita sairaaloissa ja jopa Maan magneettikentät. Kaikki nämä selittävät, miksi magneettinen läpäisevyys on meille niin tärkeää. Joten kaikki tämä tieto vastaa nyt kysymykseesi: "Mikä on magneettinen läpäisevyys?"
