Često razmišljamo o tome kako magneti privlače metalne predmete. Oni su ne manje od stvarnih čuda, posebno transformatora i načina na koji napajaju naše uređaje. Svi uređaji koje koristimo jedan su od tih magneta magneta koje nazivamo magnetskom propusnošću. To je čisti koncept koji je srce mnogih mažoretkinja poput elektromagnetizma, elektronike i znanosti o materijalima.
Ako mislite da ćete ovdje dobiti dosadno predavanje fizike, ne brinite, pokazat ćemo vam koja je magnetska propusnost na jednostavan, zabavan način. Dakle, bilo da ste student ili jednostavno imate slobodno vrijeme da nešto učite, ovdje ćete pronaći kako stvarno funkcionira stvarni svijet.
Jednostavnim riječima, što je magnetska propusnost?
Magnetska propusnost je koliko se lako bilo koji materijal može pretvoriti u drugi magnet ili se magnetizirati. Da ne budete previše učitelj fizike, ali govori vam kako išta može provesti magnetske linije sile.
Morate biti upoznati s električnom vodljivošću, što govori kako lako struja prolazi kroz bilo koju žicu. Isto tako, magnetska propusnost pokazuje kako se može skrenuti pored magnetskog polja kroz materijal.
Dakle, ako postavite materijal u blizini magnetskog polja, što će se dogoditi? Imate li nagađanja? Bit će velika propusnost samo ako u slučaju koliko materijal podržava to polje. Ako materijal nerado ulazi u polje, tada će manje i manje biti propusnost.
Nadamo se da zasad znate koncept magnetske propusnosti. Čak i ako niste, ne brinite. Znat ćete kada počnemo razgovarati o intervalu magnetske propusnosti.
Primjeri magnetske propusnosti
Dakle, oživimo magnetsku propusnost i naučimo kako to funkcionira.
Željezo se drži magneta:Recimo, na trenutak, u jednoj ruci nalazi se željezni nokat i magnet. Kad ih polako spojite, osjetit ćete silu privlačnosti na rukama gdje će magnet privući željezni nokat u sebe. To znači da postoji velika magnetska propusnost, što snažno reagira na visoka magnetska polja.
Drvo i magneti:Što je s drvetom? Jeste li se ikada susreli s drvom koji se drži magneta? Naravno da ne. Šume nemaju magnetsku propusnost u odnosu na željezo ili čelik metala.
Bilješka: Najbolji primjer magnetske propusnosti je transformator. Jezgre transformatora izrađene su od posebnih čelika s najvećom propusnošću, koji savršeno djeluju u magnetskim poljima kako bi ostvarili svoje primjene.
Dakle, bilo da se magnet zalijepi za nešto ili ne, ne radi se o magnetu; Radi se o tome hoće li nešto proći magnetska polja kroz njega ili ne.
Što znanost kaže o magnetskoj propusnosti?
Sada, dođimo u znanstvene perspektive. Obećavam vam da to uopće neće biti dosadno.
Kada govorimo o propusnosti nečega ili materijala, izvedena je iz jednadžbe koja kaže:μ=H/B
● Ovdje se μ (mu) odnosi na magnetsku propusnost.
● B se odnosi na gustoću magnetskog toka, što pokazuje koliko su snažna magnetska polja oko materijala.
● H se odnosi na snagu magnetskog polja, što je magnetsko polje primijenjeno izvana i koliko je jak.
Koja je razlika između apsolutne propusnosti i relativne propusnosti?
Postoje dvije vrste propusnosti.
Apsolutna propusnost:Vrijednost propusnosti koristimo kada je određeni materijal pri ruci. Njegov je simbol "μ".
Relativna propusnost:Sada, razgovarajte o relativnoj propusnosti, koja će postati malo teška, ali ne brinite. Uspoređuje propusnost nečega u slobodnom prostoru; Možemo reći da vakuum ima propusnost u smislu jednadžbe: μ 0=4 π × 10^7 h/m
Dakle, relativna propusnost bit će: μr=µ/μo
Ako postoji materijal s μᵣ> 1, to će predstavljati da ima bolje magnetsko polje, koje se naziva i feromagnetskim. Ako je μᵣ <1, tada će pokazati slabo ili manje magnetsko polje, koje je poznato kao dijamagnetsko.
Vrste magnetskih materijala na temelju propusnosti
Evo, evo dijela intervala u kojem ćete vidjeti sve što je zanimljivo. Razgovarajte o materijalima, a zatim različito reagiraju na magnetska polja, ovisno o njihovoj propusnosti. Ako ih razbijemo u različite dijelove, znat ćete bolje kako rade.
1. Ferromagnetski materijali
Ferromagnetski materijali su vrlo česti i imaju vrlo visoku relativnu propusnost. Takva vrsta materijala snažno privlači u magnetskom poljima i može se, u stvari, prilagoditi magnetizmu neko vrijeme kada se polje ukloni.
Primjeri: Uključuje željezo, nikl, kobalt i još mnogo toga.
2. Paramagnetski materijali
Paramagnetički materijali djelomično su privlačeni magnetskim poljima, a ne snažno. Takav materijal ne održava i ne usvaja magnetizam kad se polje ukloni. Njihova relativna propusnost postaje samo nešto veća od 1.
Primjeri: Uključite aluminij, platinu, magnezij itd.
3. Dijagnetski materijali
Takva vrsta materijala malo je odbijena magnetskim poljem, a ne privlači ga. Njegova relativna propusnost je nešto manja od 1, što objašnjava zašto ga odbijaju magnetska polja.
Primjeri: bakar, bizmut, voda i još mnogo toga.
Važnost magnetske propusnosti
Razgovor o metameričkoj propusnosti nije samo predavanje u klasi fizike; To je doslovni primjer kako funkcionira moderna tehnologija. Ovdje saznajte kako koristimo magnetsku propusnost uSve što svakodnevno koristimo.
Električni motori i transformatori
Magnetska propusnost koristi se u transformatorima, a električni motori temeljito ovise o magnetskim poljima za stvaranje i prijenos energije. Materijali koji se koriste u ovim sustavima visoki su propusnost, omogućavajući bolji prijenos energije i, kao rezultat, smanjenje gubitka energije i gubitka topline.
Zaštita od vanjskih magnetskih polja
Neki inženjeri koriste materijale s manje propusnosti, poput MRI skenera svemirskih letjelica. Takvi se materijali koriste za zaštitu komponenti od bilo kojeg od vanjskih magnetskih polja.
Uređaji za pohranu podataka
Koristimo magnetske vrpce i tvrde diskove; Svi ti materijali su feromagnetski materijali. Koriste se za pohranjivanje ili spremanje podataka.
Upotreba elektromagneta
Elektromagneti imaju brojne upotrebe, poput dizalica i skenera magnetskog translika (MRI). Elektromagnetizam djeluje na materijalima koji prodiru u magnetska polja zbog njihove velike propusnosti.
Propusnost nije uvijek konstantna
Sada, postoji još jedan zaokret koji trebate razumjeti. Određeni čimbenici mogu uzrokovati punjenje magnetske propusnosti. Da biste ga bolje razumjeli, javite mi koji su ti faktori.
Magnetska zasićenost
Postoji razlika u zasićenosti: koliko materijala može uzeti magnetski tok. Ako se željezo, koje je vrlo propusan materijal, nanosi na magnetsko polje, postat će zasićeno, ali neće uzeti magnetski tok.
To je poput spužve kad je natopljena u vodi. Koliko se može držati? Koliko god može.
Temperaturne razlike
Temperatura utječe na propusnost.
● Ako zagrijavate feromagnetske materijale, tada se njihova propusnost može smanjiti.
● Isto tako, na temperaturi Curie, kraj će izgubiti sva svoja magnetska svojstva i više neće reagirati na magnetsko polje.
Razlika u učestalosti
Ako nešto koristi izmjeničnu struju, poput transformatora, propusnost može imati različite frekvencije. Takvi slučajevi dovode do nekih osnovnih gubitaka na kojima inženjeri još uvijek rade na upravljanju.
Zabavne činjenice o magnetskoj propusnosti
Sada, dovoljno jednadžbi i sve robotske znanosti, upoznajmo vas sa zabavnim dijelom magnetske propusnosti.
● Ako govorimo o vakuumu, onda ima osnovnu propusnost. To znači da prazni prostori neka prođu magnetska polja, što propusnost čini univerzalnom konstantom.
● Neki materijali lebde u magnetskom polju. Poput bizmuta i grafita, oni mogu levitirati u jakim magnetskim poljima zbog dijamagnetizma.
● Jeste li se ikad zapitali kako štite svemirsku letjelicu ili laboratorijske instrumente sa Zemljinog magnetskog polja? Koriste mu-metale, koji imaju izuzetno visoku propusnost, kako bi održali ravnotežu i spasili ih od Zemljinog magnetskog polja.
● Zemljino magnetsko polje nastaje divovskom feromagnetskom kuglom u jezgri Zemlje.
FAQ
Jesu li magnetska propusnost i magnetizam ista stvar?
Ne, nisu. Magnetizam je općenitija svojstva; Propusnost je mjerljiva korištenjem njegove jednadžbe, što pokazuje kako materijal reagira na magnetsko polje.
Možemo li promijeniti materijalnu propusnost?
Da, možete promijeniti propusnost materijala. Sve što trebate učiniti je primijeniti one čimbenike koji utječu na propusnost. Poput primjene topline, stresa, promjene oblika i još mnogo toga.
Zašto je propusnost toliko važna za inženjere?
Jedan od razloga što je propusnost vrlo važan je taj jezgra nekih važnih strojeva poput transformatora, senzora i svega ostalog koji koristi proces elektromagnetizma. U takvim slučajevima, inženjeri koriste prave propusne materijale, povećavajući svoju učinkovitost i sprečavajući otpad.
Zaključak
Magnetska propusnost zvuči kao dosadna znanstvena tema, ali vrlo je zanimljiva. Ono što ga čini zanimljivijim jest njegova uloga u našem svakodnevnom životu. Koristimo punjač koji pokreće naše telefone, MRI skenere u bolnicama, pa čak i Zemljina magnetska polja. Sve to objašnjava zašto nam je magnetska propusnost toliko važna. Dakle, sve to znanje sada odgovara na vaše pitanje: "Što je magnetska propusnost?"
