Kebolehtelapan dan jadual magnet yang berterusan

The kebolehtelapan magnet Ini adalah jumlah fizikal harta benda yang menjana medan magnetnya sendiri, apabila ia diserap oleh medan magnet luaran yang lain.

Kedua -dua bidang: luaran dan mereka sendiri, bertindih memberikan medan yang dihasilkan. Ke medan luar, bebas dari bahan, ia dipanggil Keamatan medan magnet H, Walaupun tumpang tindih medan luaran ditambah yang diinduksi dalam bahan adalah induksi magnet B.

Rajah 1. Solenoid dengan teras bahan kebolehtelapan magnet μ. Sumber: Wikimedia Commons.

Ketika datang ke bahan homogen dan isotropos, bidang H dan B Mereka berkadar. Dan pemalar perkadaran (pendakian dan positif) adalah kebolehtelapan magnet, menandakan oleh huruf Yunani μ:

B = μ H

Dalam sistem antarabangsa jika induksi magnet B Ia diukur dalam tesla (t), sementara Keamatan medan magnet H Ia diukur di ampere di kereta bawah tanah (a/m). 

Diberi μ Mesti menjamin homogen dimensi dalam persamaan, unit μ Dalam sistem jika ia:

[μ] = (Tesla ⋅ meter)/ampere = (t ⋅ m)/a

[TOC]

Kebolehtelapan magnet vakum

Mari kita lihat bagaimana medan magnet berlaku, yang nilai mutlak kita menunjukkan anda dengan  B dan H, Dalam gegelung atau solenoid. Dari situ konsep kebolehtelapan vakum magnet akan diperkenalkan.

Solenoid terdiri daripada pemandu bergulir lingkaran. Setiap pusingan lingkaran dipanggil giliran. Sekiranya semasa diluluskan Yo Untuk solenoid, maka terdapat elektromagnet yang menghasilkan medan magnet B. 

Di samping itu, nilai induksi magnet B lebih besar, setakat yang semasa Yo Ia meningkat. Dan juga apabila ketumpatan giliran meningkat n (Nombor N giliran antara panjang d solenoid). 

Faktor lain yang mempengaruhi nilai medan magnet yang dihasilkan oleh solenoid adalah kebolehtelapan magnet μ bahan di dalam. Akhirnya, magnitud bidang ini adalah:

Boleh melayani anda: reaksi induktif

B = μ. Yo .n = μ. Yo .(N/d)

Seperti yang dikatakan di bahagian sebelumnya, Intensiti medan magnet h adalah:

H = i.(N/d)

Bidang magnitud itu H, yang hanya bergantung pada arus beredar dan solenoid bertukar ketumpatan, "permea" ke bahan kebolehtelapan magnet μ, menyebabkannya magnet. 

Kemudian ada medan magnitud B, Ia bergantung pada bahan yang ada di dalam solenoid.

Solenoid kosong

Begitu juga, jika bahan di dalam solenoid adalah vakum, maka medan h "permea" vakum yang menghasilkan medan yang dihasilkan b. Kota antara bidang B dalam vakum dan H Dihasilkan oleh solenoid mentakrifkan kebolehtelapan vakum, yang nilainya adalah:

 μSama ada = 4π x 10^-7 (T ⋅ m)/a

Ternyata nilai sebelumnya adalah definisi yang tepat sehingga 20 Mei 2019. Sehingga tarikh itu, semakan sistem antarabangsa telah dibuat, yang membawa kepada itu μSama ada diukur secara eksperimen.

Walau bagaimanapun, langkah -langkah yang dibuat setakat ini menunjukkan bahawa nilai ini sangat tepat.

Jadual Kebolehtelapan Magnetik

Bahan mempunyai kebolehtelapan magnet ciri. Sekarang, ada kemungkinan untuk mencari kebolehtelapan magnet dengan unit lain. Sebagai contoh, mari kita ambil unit induktansi, iaitu Henry (h):

1H = 1 (t ⋅ m²)/Ke. 

Membandingkan unit ini yang berlaku pada mulanya, dilihat bahawa terdapat persamaan, walaupun perbezaannya adalah meter persegi yang dimiliki oleh Henry. Atas sebab ini, kebolehtelapan magnet dianggap sebagai induktansi per unit panjang:

[μ] = h/m.

The Kebolehtelapan magnet μ Ia berkait rapat dengan harta fizikal lain bahan, yang disebut Kerentanan magnet χ, yang ditakrifkan sebagai:

Boleh melayani anda: Tenaga mekanikal: formula, konsep, jenis, contoh, latihan

μ = μSama ada (1 + χ)

Dalam ungkapan sebelumnya μSama ada, Ia adalah Kebolehtelapan magnet vakum.

The Kerentanan magnet χ Ia adalah perkadaran antara medan luaran H dan juga magnetisasi bahan M.

Kebolehtelapan relatif

Sangat biasa untuk menyatakan kebolehtelapan magnet berhubung dengan kebolehtelapan vakum. Ia dikenali sebagai kebolehtelapan relatif dan tidak lebih dari sekalipun antara kebolehtelapan bahan berkenaan dengan vakum.

Menurut definisi ini, kebolehtelapan relatif tidak mempunyai unit. Tetapi ia adalah konsep yang berguna untuk mengklasifikasikan bahan. 

Contohnya, bahan adalah Ferromagnet, selagi kebolehtelapan relatifnya jauh lebih besar daripada unit.

Dengan cara yang sama, bahan Paramagnetic Mereka mempunyai kebolehtelapan relatif di atas 1.

Dan akhirnya bahan diamagnet mempunyai kebolehtelapan relatif di bawah unit. Sebabnya ialah mereka dimagnetkan sedemikian rupa sehingga mereka menghasilkan medan yang menentang medan magnet luaran.

Perlu dinyatakan bahawa bahan ferromagnetik mempunyai fenomena yang dikenali sebagai "histeresis", di mana mereka memelihara bidang yang digunakan sebelumnya. Oleh kerana ciri -ciri ini mereka dapat membentuk magnet kekal.

Rajah 2. Kenangan magnet ferit. Sumber: Wikimedia Commons

Oleh kerana memori magnet bahan ferromagnetik, memoir komputer digital asal adalah lembu ferit kecil yang diseberang oleh konduktor. Di sana mereka disimpan, diekstrak atau memadamkan kandungan (1 atau 0) dari ingatan. 

Bahan dan kebolehtelapan mereka

Berikut adalah beberapa bahan, dengan kebolehtelapan magnetnya dalam H/M dan dalam kurungan kebolehtelapan relatifnya:

Besi: 6.3 x 10^-3 (5000)

Cobalt-Hierro: 2.3 x 10^-2 (18000)

Nickel-Hierro: 1.25 x 10^-1 (100000)

Mangan-zink: 2.5 x 10^-2 (20000)

Keluli karbon: 1.26 x 10^-4 (100)

Ia boleh melayani anda: Pascal Tonel: Bagaimana Ia Berfungsi dan Eksperimen

Magnet Neodimium: 1.32 x 10^-5 (1.05)

Platinum: 1.26 x 10^-6 1.0003

Aluminium: 1.26 x 10^-6 1.00002

Udara 1.256 x 10^-6 (1.0000004)

Teflon 1.256 x 10^-6 (1.00001)

Kayu kering 1.256 x 10^-6 (1.0000003)

Tembaga 1.27 x10^-6 (0.999)

Air tulen 1.26 x 10^-6 (0.999992)

Superconductor: 0 (0)

Analisis Jadual

Mengamati nilai jadual ini, dapat dilihat bahawa terdapat kumpulan pertama dengan kebolehtelapan magnet yang berkaitan dengan vakum dengan nilai yang tinggi. Ini adalah bahan ferromagnet, sangat sesuai untuk pembuatan elektromagnet untuk pengeluaran medan magnet yang besar.

Rajah 3. Lengkung b vs. H untuk bahan ferromagnet, paramagnetik dan diamagnetik. Sumber: Wikimedia Commons.

Kemudian kami mempunyai kumpulan bahan kedua, dengan kebolehtelapan magnet relatif di atas 1. Ini adalah bahan paramagnetik.

Kemudian bahan dengan kebolehtelapan magnet relatif dapat dilihat tepat di bawah unit. Ini adalah bahan diamagnetik seperti air tulen dan tembaga.

Akhirnya kami mempunyai superkonduktor. Superconductors mempunyai kebolehtelapan magnet sifar kerana medan magnet di dalam sepenuhnya tidak termasuk. Superconductors tidak berfungsi untuk digunakan dalam nukleus elektromagnet. 

Walau bagaimanapun, elektromagnet superkonduktor biasanya dibina, tetapi superkonduktor digunakan dalam penggulungan untuk menubuhkan arus elektrik yang sangat tinggi yang menghasilkan medan magnet yang tinggi.

Rujukan

1. Dialnet. Eksperimen mudah untuk mencari kebolehtelapan magnet. Pulih dari: dialnet.bersatu.adalah
2. Figueroa, d. (2005). Siri: Fizik untuk Sains dan Kejuruteraan. Jilid 6. Elektromagnetisme. Diedit oleh Douglas Figueroa (USB). 215-221.
3. Giancoli, d.  2006. Fizik: Prinsip dengan aplikasi. 6th.Ed Prentice Hall. 560-562.
4. Kirkpatrick, l. 2007. Fizik: Lihatlah dunia. Edisi Singkat ke -6. Pembelajaran Cengage. 233.
5. Youtube. Magnetisme 5 - Kebolehtelapan. Pulih dari: youtube.com
6. Wikipedia. Medan magnet. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.com
7. Wikipedia. Kebolehtelapan (elektromagnetisme). Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.com