Sifat magnet bahan

Fail besi bertindak balas terhadap medan magnet magnet dan mengamalkan corak garisan mereka

Apakah sifat magnet bahan?

The Sifat magnet Bahan -bahan adalah manifestasi yang mempamerkan ini sebelum kehadiran medan magnet luaran, dan juga fakta bahawa terdapat unsur -unsur dan sebatian yang secara spontan menghasilkan bidang ini.

Contoh -contoh bahan dengan sifat magnet yang ketara adalah besi, kobalt dan nikel, sebagai tambahan kepada beberapa oksida besi seperti magnetit dan maghemitic, kromium oksida, oksida nikel dan aloi seperti alnik (aluminium, nikel dan kobalt).

Magnetnya diwujudkan melalui tarikan yang dikenakan oleh bar yang dibuat dengan bahan -bahan ini pada pemfailan besi, klip logam, duit syiling dan objek logam kecil yang lain.

Jika fail besi diletakkan di atas kertas dan lulus magnet bar di bawah, maka diperhatikan bahawa fail -fail itu dianjurkan dalam corak garis melengkung dan tertutup, yang meninggalkan satu hujung bar dan berakhir di sisi lain.

Ini adalah corak medan magnet yang dihasilkan oleh magnet dan terbentuk terima kasih kepada tindak balas pemfailan. Setelah magnet dikeluarkan, fail mudah diserap.

Asal magnet di lapangan adalah pergerakan elektron di dalam atom. Elektron mempunyai pergerakan yang didorong oleh tarikan elektrostatik yang dikenakan oleh inti pada mereka dan juga mempunyai putaran, kualiti kuantum sepenuhnya, sama dengan elektron menghidupkan paksi mereka sendiri.

Akibatnya, elektron berkelakuan seperti sira semasa kecil yang menghasilkan medan magnetnya sendiri.

Tindak balas magnet

Semua bahan tidak jelas bertindak balas terhadap medan magnet luaran. Kerana, di mana -mana atom, pergerakan orbit elektron mencipta vektor yang dipanggil Momen magnet orbital, Dan putaran mencipta Momen Magnet Spin.

Di antara mereka mereka menjana momen magnet elektron dan ini seterusnya menyumbang kepada momen magnet bersih atom.

Ia dapat melayani anda: pecutan purata: bagaimana ia dikira dan diselesaikan

Dengan cara ini, proton, yang seperti elektron, adalah zarah yang dimuatkan dalam gerakan, membuat sumbangan yang sangat kecil kepada momen magnet bersih atom. Oleh itu, dapat dipertimbangkan bahawa momen magnet atom bergantung hampir sepenuhnya pada elektronnya.

Dalam kebanyakan bahan, momen magnetik diedarkan secara rawak, mengakibatkan momen magnet atom bersih 0. Tetapi dalam bahan -bahan yang mampu menghasilkan medan magnet mereka sendiri, momen -momennya lebih teratur, jangan membatalkan dan menghasilkan momen magnet bukan void.

Sekarang anggap bahawa bahan diletakkan di hadapan medan magnet luaran, yang dapat menyelaraskan momen magnetik yang tidak senonoh dalam bahan, dan membuat momen magnet yang berbeza dari 0. Ini akan menyebabkan tindak balas magnet bahan yang dipersoalkan.

Terdapat tiga jenis jawapan:

• Diamagnetism
• Paramagnetism
• Ferromagnetisme

Kerentanan magnet

Untuk mencirikan setiap respons ini, terdapat jumlah fizikal tanpa dimensi yang disebut Kerentanan magnet. Nilainya memberitahu mengenai tahap magnetisasi bahawa bahan itu dapat ditunjukkan dengan kehadiran medan magnet luaran.

Yeah M Ia adalah vektor magnetisasi yang dibuat oleh momen magnet bersih vektor per unit isipadu dalam bahan, H Medan magnet luaran dan χ kerentanan magnet, harus, untuk banyak bahan:

M = χ ∙H

Iaitu, magnetisasi yang dibuat dalam bahan berkadar terus dengan medan luaran yang digunakan.

Sifat magnet utama bahan

1. Diamagnetism

Semua bahan tanpa pengecualian, respons diamagnetik sekarang, yang sentiasa menjijikkan ke medan magnet luaran. Sekiranya ini adalah satu -satunya kesan bahawa medan luaran mempunyai bahan, ini dianggap diamagnetik.

Boleh melayani anda: nanometer: kesamaan, kegunaan dan contoh, latihan

Penolakan itu berasal dari undang-undang Faraday-Lenz, kerana medan luaran mendorong arus dalam bahan yang selalu menentang penyebab yang menyebabkannya.

Bahan -bahan yang mempunyai tindak balas diamagnetik yang paling menonjol adalah bismut dan antimoni. Diamagnetisme juga boleh diperhatikan dengan kayu, air, garam, dalam logam seperti emas, perak dan tembaga dan dalam beberapa gas seperti helium.

Kerentanan magnet bahan -bahan ini selalu negatif, contohnya, bismut adalah -16.6 (tanpa unit, kerana ia tidak mempunyai dimensi).

2. Paramagnetism

Terdapat atom dengan momen magnet bersih sedikit magnitud. Apabila mereka terdedah kepada medan magnet luaran, ia menjalankan tork yang cenderung menyelaraskan momen magnetik individu dengan medan itu.

Tanggapan bahan ke medan adalah tarikan, menghasilkan vektor magnetisasi M bersih di dalam. Oleh itu, kerentanan magnet bahan paramagnetik selalu positif.

Apabila memanaskan bahan, penjajaran magnetisasi yang diperoleh dengan medan luaran diatasi oleh pergolakan haba, yang cenderung memusnahkannya.

Secara eksperimen diketahui bahawa kerentanan magnet χ dari bahan paramagnetik bergantung pada suhu T sebagai:

Di mana c adalah pemalar bahan paramagnetik yang dipersoalkan. Persamaan ini mewakili Undang -undang Curie.

Contoh bahan paramagnetik adalah: uranium, platinum, aluminium, natrium, tembaga sulfat dan nadir bumi.

3. Ferromagnetisme

Dalam bahan ferromagnetik, seperti besi, nikel, kobalt dan aloi, momen magnetik setiap atom cenderung menyelaraskan lebih banyak lagi, membentuk kawasan mikro yang dipanggil Domain magnet.

Domain berorientasikan secara rawak apabila bahan tidak dimagnetkan, seperti kuku besi, menjadikan tenaga berpotensi dalam bahan minimum.

Boleh melayani anda: ketumpatan yang jelas: formula, unit dan latihan diselesaikan

Tetapi apabila menggunakan medan magnet luaran, had domain diubahsuai, memperoleh saiz yang dapat diselaraskan dengan medan luaran. Sekiranya ini cukup sengit, semua domain memperoleh arah yang sama dan bahan dimagnetkan di dalamnya.

Objek besi, nikel atau kobalt, dengan kerentanan magnet yang tinggi, dapat memperoleh magnetisasi yang kuat apabila tertakluk kepada pengaruh medan luaran yang kuat, dan mengekalkannya secara besar -besaran ketika medan ditindas. Dengan cara ini anda boleh mengeluarkan magnet kekal.

Seperti bahan paramagnetik, ferromagnetisme berkurangan dengan suhu, hilang pada suhu kritikal yang dipanggil Suhu curie.

Cara lain untuk melemahkan magnetisasi adalah untuk menjatuhkan magnet atau memukulnya, kerana kesannya cenderung untuk membatalkan domain magnet.

Ferrimagnetism

Dalam bahan ferrimagnet, terdapat juga perintah dalam momen magnetik individu setiap atom. Semuanya diselaraskan dalam arah yang sama, tetapi menggantikan makna, yang bermaksud bahawa sesetengah boleh dibatalkan, tetapi tidak semua, jadi hasilnya adalah magnetisasi bersih dalam bahan.

Contoh bahan ferrimagnet adalah maghemita, oksida besi yang di bawah keadaan tertentu terbentuk dari magnetit dan mempamerkan magnet yang kuat.

4. Antiferromagnetisme

Satu lagi cara di mana momen magnet diperintahkan adalah antiparallela, iaitu, menggantikan deria mereka, seperti dalam oksida mangan, jadi mereka tidak bertindak balas dengan cara yang sama ke medan luaran yang bahan ferromagnetik.

Tema minat

Sifat optik bahan