We denken vaak na over hoe magneten metalen objecten aantrekken. Ze zijn niet minder dan echte wonderen, vooral transformatoren en hoe ze onze apparaten van stroom van stroomt. Alle apparaten die we gebruiken zijn een van deze magneten van magneten die we magnetische permeabiliteit noemen. Het is een puur concept dat het hart is van veel majors zoals elektromagnetisme, elektronica en materiaalwetenschap.
Als je denkt dat je hier een saaie fysica -lezing krijgt, maak je geen zorgen, we zullen je laten zien welke magnetische permeabiliteit op een eenvoudige, leuke manier is. Dus, of je nu een student bent of gewoon vrije tijd hebt om iets te leren, hier zul je vinden hoe de echte wereld werkt.
Wat is in eenvoudige woorden, wat is magnetische permeabiliteit?
Magnetische permeabiliteit is hoe gemakkelijk elk materiaal in een andere magneet kan worden of gemagnetiseerd kan worden. Om niet te veel natuurkundeleraar te zijn, maar het vertelt je hoe iets magnetische krachtlijnen kan leiden.
U moet bekend zijn met de elektrische geleidbaarheid, wat vertelt hoe gemakkelijk elektriciteit door elke draad gaat. Evenzo laat magnetische permeabiliteit zien hoe het door een materiaal voorbij een magnetisch veld kan draaien.
Dus nu, als u een materiaal in de buurt van een magnetisch veld plaatst, wat gebeurt er dan? Enige gissingen? Er zal alleen een hoge permeabiliteit zijn als in het geval van hoeveel een materiaal dat veld ondersteunt. Als het materiaal terughoudend is om het veld in te gaan, dan is minder en minder de permeabiliteit.
We hopen dat u het concept van magnetische permeabiliteit voor nu kent. Zelfs als je dat niet deed, maak je geen zorgen. U zult weten wanneer we beginnen te praten over het interval van magnetische permeabiliteit.
Voorbeelden van magnetische permeabiliteit
Laten we dus de magnetische permeabiliteit tot leven brengen en leren hoe het werkt.
IJzer dat aan een magneet blijft:Laten we zeggen, er is een oogwenk een ijzeren nagel in de ene hand en een magneet in de andere. Wanneer je ze langzaam samenbrengt, voel je een kracht van aantrekkingskracht op je handen waar de magneet de ijzeren nagel voor zichzelf aantrekken. Dit betekent dat er een hoge magnetische permeabiliteit is, die sterk reageert op hoge magnetische velden.
Hout en magneten:Hoe zit het met hout? Ben je ooit hout tegengekomen die aan een magneet vasthielden? Natuurlijk niet. Woods hebben geen magnetische permeabiliteit in vergelijking met metalen ijzer of staal.
Opmerking: Het beste voorbeeld van magnetische permeabiliteit is de transformator. Transformatorkernen zijn gemaakt van speciaal staal met de hoogste permeabiliteit, die perfect werken in magnetische velden om hun toepassingen te bereiken.
Dus of een magneet aan iets vasthoudt of niet, het gaat niet om de magneet; Het gaat erom of dat iets magnetische velden doorgaat of niet.
Wat zegt de wetenschap over magnetische permeabiliteit?
Laten we nu naar de wetenschappelijke perspectieven komen. Ik beloof je dat het helemaal niet saai zal zijn.
Wanneer we het hebben over de permeabiliteit van iets of een materiaal, is deze afgeleid van een vergelijking die zegt:μ=H/B
● Hier verwijst μ (MU) naar magnetische permeabiliteit.
● B verwijst naar magnetische fluxdichtheid, wat laat zien hoe sterke magnetische velden rond het materiaal zijn.
● H verwijst naar magnetische veldsterkte, het magnetische veld dat van buitenaf wordt toegepast en hoe sterk het is.
Wat is het verschil tussen absolute permeabiliteit en relatieve permeabiliteit?
Er zijn twee soorten permeabiliteit.
Absolute permeabiliteit:Het is de waarde van de permeabiliteit die we gebruiken wanneer een specifiek materiaal nabij is. Het symbool is "μ."
Relatieve permeabiliteit:Praat nu over relatieve permeabiliteit, die een beetje moeilijk wordt, maar maak je geen zorgen. Het vergelijkt de permeabiliteit van iets in vrije ruimte; We kunnen zeggen dat een vacuüm een permeabiliteit heeft in termen van de vergelijking: μ 0=4 π × 10^7 h/m
Dus de relatieve permeabiliteit zal zijn: μR=μ/μO
Als er een materiaal is met μᵣ> 1, zal dit vertegenwoordigen dat het een beter magnetisch veld heeft, dat ook ferromagnetisch wordt genoemd. Als μᵣ <1, dan vertoont het een zwak of minder magnetisch veld, dat bekend staat als diamagnetisch.
Soorten magnetische materialen op basis van permeabiliteit
Nu is hier het intervalgedeelte waar u alles van belang zult zien. Praten over materialen, dan reageren ze anders op magnetische velden, afhankelijk van hun permeabiliteit. Als we ze in verschillende delen breken, weet je beter hoe ze werken.
1. Ferromagnetische materialen
Ferromagnetische materialen komen veel voor en hebben een zeer hoge relatieve permeabiliteit. Een dergelijk type materiaal trekt sterk aan in magnetische velden en kan zich zelfs een tijdje aanpassen aan magnetisme wanneer het veld wordt verwijderd.
Voorbeelden: het omvat ijzer, nikkel, kobalt en meer.
2. Paramagnetische materialen
Paramagnetische materialen worden gedeeltelijk aangetrokken door de magnetische velden in plaats van sterk. Dergelijk materiaal handhaaft of neemt geen magnetisme aan wanneer het veld wordt verwijderd. Hun relatieve permeabiliteit wordt net iets meer dan 1.
Voorbeelden: omvatten aluminium, platina, magnesium, enz.
3. Diamagnetische materialen
Een dergelijk type materiaal wordt enigszins afgestoten door het magnetische veld in plaats van ertoe aangetrokken te worden. De relatieve permeabiliteit is iets minder dan 1, wat verklaart waarom het wordt afgestoten door magnetische velden.
Voorbeelden: koper, bismut, water en meer.
Belang van magnetische permeabiliteit
Praten over metamerische permeabiliteit is niet alleen een lezing in een fysica -klasse; Het is een letterlijk voorbeeld van hoe moderne technologie werkt. Ontdek hier hoe we magnetische permeabiliteit gebruikenAlles wat we dagelijks gebruiken.
Elektrische motoren en transformatoren
Magnetische permeabiliteit wordt gebruikt in transformatoren en elektromotoren zijn grondig afhankelijk van magnetische velden om energie te genereren en over te dragen. De materialen die in deze systemen worden gebruikt, hebben veel permeabiliteit, waardoor een betere energieoverdracht mogelijk is en als gevolg daarvan energieverlies en warmteverlies verminderen.
Afscherming van externe magnetische velden
Sommige ingenieurs gebruiken materialen met minder permeabiliteit, zoals MRI -scanners van ruimtevaartuigen. Dergelijke materialen worden gebruikt om componenten te beschermen tegen een van de externe magnetische velden.
Gegevensopslagapparaten
We gebruiken magnetische banden en harde schijven; Al deze materialen zijn ferromagnetische materialen. Ze worden gebruikt om gegevens op te slaan of op te slaan.
Gebruik van elektromagneten
Elektromagneten hebben veel toepassingen, zoals in kranen en magnetische trans -beeldvorming (MRI) scanners. Elektromagnetisme werkt op materialen die magnetische velden doordringen vanwege hun hoge permeabiliteit.
De permeabiliteit is niet altijd constant
Nu is er nog een wending die je moet begrijpen. Bepaalde factoren kunnen de magnetische permeabiliteit veroorzaken. Om het beter te begrijpen, laat me weten wat deze factoren zijn.
Magnetische verzadiging
Er is een verschil in verzadiging: hoeveel een materiaal magnetische flux kan nemen. Als ijzer, dat een zeer permeabel materiaal is, op een magnetisch veld wordt aangebracht, wordt het verzadigd, maar het zal geen magnetische flux vergen.
Het is als een spons wanneer het in water wordt geweekt. Hoeveel kan het vasthouden? Zoveel als het kan.
Temperatuurverschillen
Temperatuur beïnvloedt de permeabiliteit.
● Als u ferromagnetische materialen verwarmt, kan hun permeabiliteit afnemen.
● Evenzo verliest het uiteinde bij de Curie -temperatuur al zijn magnetische eigenschappen en reageert het niet langer op het magnetische veld.
Frequentieverschil
Als iets een wisselstroom gebruikt, zoals transformatoren, kan permeabiliteit verschillende frequenties hebben. Dergelijke gevallen leiden tot enkele kernverliezen waarmee ingenieurs nog steeds werken.
Leuke feiten over magnetische permeabiliteit
Nu, genoeg van de vergelijkingen en alle robotwetenschappen, laten we u kennis laten maken met het leuke deel van de magnetische permeabiliteit.
● Als we het over een vacuüm hebben, heeft dit een basislijnpermeabiliteit. Dit betekent dat lege ruimtes magnetische velden doorgaan, waardoor permeabiliteit een universele constante is.
● Sommige materialen drijven in een magnetisch veld. Net als bismut en grafiet kunnen ze zweven in sterke magnetische velden vanwege diamagnetisme.
● Ooit afgevraagd hoe ze ruimtevaartuigen of laboratoriuminstrumenten beschermen vanaf het magnetische veld van de aarde? Ze gebruiken Mu-Metals, die een extreem hoge permeabiliteit hebben, om hun evenwicht te behouden en te redden van het magnetische veld van de aarde.
● Het magnetische veld van de aarde wordt gegenereerd door een gigantische ferromagnetische bal in de kern van de aarde.
FAQ
Zijn magnetische permeabiliteit en magnetisme hetzelfde?
Nee, dat zijn ze niet. Magnetisme is een meer algemene eigenschap; De permeabiliteit is meetbaar met behulp van de vergelijking, wat laat zien hoe een materiaal reageert op het magnetische veld.
Kunnen we de materiële permeabiliteit veranderen?
Ja, u kunt de materiële permeabiliteit wijzigen. Het enige dat u hoeft te doen, is die factoren toepassen die de permeabiliteit beïnvloeden. Zoals het aanbrengen van hitte, stress, het veranderen van zijn vorm en meer.
Waarom is permeabiliteit zo belangrijk voor ingenieurs?
Een van de redenen waarom de permeabiliteit erg belangrijk is, is omdat het de kern is van enkele belangrijke machines zoals transformatoren, sensoren en al het andere dat het proces van elektromagnetisme gebruikt. In dergelijke gevallen gebruiken ingenieurs de juiste permeabele materialen, verhogen ze hun efficiëntie en het voorkomen van verspilling.
Conclusie
Magnetische permeabiliteit klinkt als een saaie wetenschappelijk onderwerp, maar het is erg interessant. Wat het interessanter maakt, is de rol in ons dagelijks leven. We gebruiken een oplader die onze telefoons, MRI -scanners in ziekenhuizen en zelfs de magnetische velden van de aarde aandrijft. Al deze verklaren waarom magnetische permeabiliteit zo belangrijk voor ons is. Dus al deze kennis beantwoordt nu uw vraag: "Wat is magnetische permeabiliteit?"
