Me mõtleme sageli, kuidas magnetid meelitavad metallobjekte. Need on vähemalt reaalse elu imetlused, eriti trafod ja see, kuidas nad meie seadmeid toidavad. Kõik seadmed, mida me kasutame, on üks neist magnetilistest magnetidest, mida me nimetame magnetiliseks läbilaskvuseks. See on puhas kontseptsioon, mis on paljude peamiste ettevõtete süda, nagu elektromagnetism, elektroonika ja materiaalne teadus.
Kui arvate, et saate siin igava füüsika loengu, ärge muretsege, me näitame teile, milline on magnetiline läbilaskvus lihtsal ja lõbusal viisil. Seega, olenemata sellest, kas olete õpilane või kui teil on lihtsalt midagi vaba aega õppida, leiate siit, kuidas päris maailm töötab.
Mis on lihtsate sõnadega, mis on magnetiline läbilaskvus?
Magnetiline läbilaskvus on see, kui hõlpsalt võib iga materjal muutuda teiseks magnetiks või magnetiseerida. Et mitte olla liiga palju füüsikaõpetajat, kuid see ütleb teile, kuidas miski suudab läbi viia magnetilised jõujooned.
Peate olema tuttav elektrijuhtivusega, mis ütleb, kui hõlpsalt elekter läbib mis tahes traadi. Samuti näitab magnetiline läbilaskvus, kuidas see saab materjali kaudu magnetväljast mööda pöörata.
Mis juhtub, kui paigutate materjali magnetvälja lähedale? Kas teil on arvamisi? Läbilaskvus on kõrge ainult siis, kui palju materjal seda välja toetab. Kui materjal ei soovi põllule minna, on läbilaskvus ja vähem.
Loodame, et teate praegu magnetilise läbilaskvuse kontseptsiooni. Isegi kui te seda ei teeks, ärge muretsege. Saate teada, kui hakkame rääkima magnetilise läbilaskvuse intervallist.
Magnetilise läbilaskvuse näited
Toome siis ellu magnetilise läbilaskvuse ja õpime, kuidas see töötab.
Raud kleepub magneti külge:Ütleme nii, et hetkeks on ühes käes raudküün ja teises magnet. Kui need aeglaselt kokku koondate, tunnete oma kätes külgetõmbejõudu, kus magnet meelitab raudküüne iseendale. Nüüd tähendab see, et on olemas suur magnetiline läbilaskvus, mis reageerib tugevalt kõrgetele magnetväljadele.
Puit ja magnetid:Aga puit? Kas olete kunagi kohanud magneti külge kleepuvat puidust? Muidugi mitte. Woodsil pole magnetilist läbilaskvust võrreldes raua või terasega.
Märkus: Parim näide magnetilise läbilaskvuse kohta on trafo. Trafo südamikud on valmistatud spetsiaalsetest terastest, millel on kõrgeim läbilaskvus, mis töötavad oma rakenduste täitmiseks ideaalselt magnetväljadel.
Nii et kas magnet kleepub millegi külge või mitte, see ei puuduta magneti; Asi on selles, kas see miski läbib magnetväljad või mitte.
Mida ütleb teadus magnetilise läbilaskvuse kohta?
Nüüd jõuame teaduslike vaatenurkade juurde. Ma luban teile, et see pole üldse igav.
Kui räägime millegi või materjali läbilaskvusest, tuleneb see võrrandist, mis ütleb:μ=H/B
● Siin viitab μ (MU) magnetilisele läbilaskvusele.
● B viitab magnetvoo tihedusele, mis näitab, kui tugevad magnetväljad on materjali ümber.
● H viitab magnetvälja tugevusele, mis on väljastpoolt rakendatud magnetväli ja kui tugev see on.
Mis vahe on absoluutse läbilaskvuse ja suhtelise läbilaskvuse vahel?
Läbilaskvust on kahte tüüpi.
Absoluutne läbilaskvus:See on läbilaskvuse väärtus, mida me kasutame, kui konkreetne materjal on käes. Selle sümbol on "μ".
Suhteline läbilaskvus:Nüüd rääkige suhtelisest läbilaskvusest, mis läheb natuke karmiks, kuid ärge muretsege. See võrdleb vabas ruumis millegi läbilaskvust; Võib öelda, et vaakumis on võrrandi osas läbilaskvus: μ 0=4 π × 10^7 h/m
Niisiis, suhteline läbilaskvus on: μr=μ/μo
Kui on materjal, mille μᵣ> 1 on, tähistab see, et sellel on parem magnetväli, mida nimetatakse ka ferromagnetiliseks. Kui μᵣ <1, näitab see nõrka või vähem magnetvälja, mida nimetatakse diamagnetiliseks.
Magnetmaterjalide tüübid, mis põhinevad läbilaskval
Nüüd on siin intervalli osa, kus näete kõike huvitavat. Rääkige materjalidest, siis reageerivad nad sõltuvalt nende läbilaskvusest erinevalt. Kui jagame need erinevateks osadeks, saate paremini teada, kuidas need töötavad.
1. ferromagnetilised materjalid
Ferromagnetilised materjalid on väga levinud ja suhtelise läbilaskvusega väga kõrged. Sellist tüüpi materjal meelitab tugevalt magnetväljadel ja võib tegelikult isegi magnetilisusega kohaneda, kui väli eemaldatakse.
Näited: see sisaldab rauda, niklit, koobalti ja palju muud.
2. paramagneetilised materjalid
Paramagneetilisi materjale meelitatakse osaliselt magnetväljadele, mitte tugevalt. Selline materjal ei säilita ega võeta vastu magnetismi, kui väli eemaldatakse. Nende suhteline läbilaskvus muutub pisut rohkem kui 1.
Näited: lisage alumiinium, plaatina, magneesium jne.
3. diamagnetilised materjalid
Sellist materjali tüüpi tõrjub magnetväli pisut, selle asemel, et teda meelitada. Selle suhteline läbilaskvus on pisut väiksem kui 1, mis selgitab, miks seda magnetväljad tõrjuvad.
Näited: vask, vismut, vesi ja palju muud.
Magnetilise läbilaskvuse tähtsus
Metameersest läbilaskvusest rääkimine pole ainult füüsikaklassi loeng; See on sõnasõnaline näide sellest, kuidas moodne tehnoloogia töötab. Siit saate teada, kuidas me kasutame magnetilist läbilaskvustKõik, mida me iga päev kasutame.
Elektrimootorid ja trafod
Magnetilist läbilaskvust kasutatakse trafodes ja elektrimootorid sõltuvad energia genereerimiseks ja ülekandmiseks põhjalikult magnetväljadest. Nendes süsteemides kasutatavad materjalid on kõrge läbilaskvusega, võimaldades paremat energiaülekannet ja vähendades seetõttu energiakadu ja soojuskadu.
Varjestus väliste magnetväljade eest
Mõned insenerid kasutavad vähem läbilaskvusega materjale, näiteks kosmoselaeva MRI skanneritega. Selliseid materjale kasutatakse komponentide kaitsmiseks mis tahes väliste magnetväljade eest.
Andmesalvestusseadmed
Me kasutame magnetilisi lindid ja kõvakettad; Kõik need materjalid on ferromagnetilised materjalid. Neid kasutatakse andmete salvestamiseks või salvestamiseks.
Elektromagnetide kasutamine
Elektromagnetidel on palju kasutusvõimalusi, näiteks kraanades ja magnetiliste trans -kuvamise (MRI) skannerites. Elektromagnetism toimib materjalidel, mis tungivad magnetväljadele kõrge läbilaskvuse tõttu.
Läbilaskvus pole alati püsiv
Nüüd on veel üks keerdus, millest peate mõistma. Teatud tegurid võivad põhjustada magnetilise läbilaskvuse laadimist. Selle paremaks mõistmiseks andke mulle teada, mis need tegurid on.
Magnetiline küllastus
Küllastuses on erinevus: kui palju materjal võib võtta magnetilist voogu. Kui rauda, mis on väga läbilaskv materjal, kantakse magnetväljale, siis see küllastub, kuid see ei võta magnetvoogu.
Vees leotades on see nagu käsn. Kui palju see suudab hoida? Nii palju kui võimalik.
Temperatuuri erinevused
Temperatuur mõjutab läbilaskvust.
● Kui soojendate ferromagnetilisi materjale, võib nende läbilaskvus väheneda.
● Samamoodi kaotab kurie temperatuuril lõpp kõik oma magnetilised omadused ja ei reageeri enam magnetväljale.
Sageduse erinevus
Kui miski kasutab vahelduvat voolu, nagu ka trafod, võib läbilaskval olla erinevad sagedused. Sellised juhtumid põhjustavad mõned põhikaod, millega insenerid endiselt haldavad.
Lõbusad faktid magnetilise läbilaskvuse kohta
Nüüd, mis on piisavalt võrranditest ja kogu robotiteadusest, tutvustagem teile magnetilise läbilaskvuse lõbusat osa.
● Kui räägime vaakumist, siis on sellel algtaseme läbilaskvus. See tähendab, et tühjad ruumid lasevad magnetilised väljad läbi minna, muutes läbilaskvuse universaalseks konstantseks.
● Mõned materjalid hõljuvad magnetväljal. Nagu vismut ja grafiit, võivad nad diamagnetilisuse tõttu lennata tugevates magnetväljades.
● Kas olete kunagi mõelnud, kuidas nad kaitsta kosmoselaeva või laboriinstrumente Maa magnetväljalt? Nad kasutavad tasakaalu säilitamiseks ja Maa magnetväljalt päästmiseks MU-metalle, millel on äärmiselt kõrge läbilaskvus.
● Maa magnetvälja genereerib hiiglaslik ferromagnetiline pall Maa tuumas.
KKK
Kas magnetiline läbilaskvus ja magnetism on sama asi?
Ei, nad pole. Magnetism on üldisem omadus; Läbilaskvus on selle võrrandi abil mõõdetav, mis näitab, kuidas materjal reageerib magnetväljale.
Kas me saame muuta materjali läbilaskvust?
Jah, saate muuta materjali läbilaskvust. Kõik, mida peate tegema, on rakendada neid tegureid, mis mõjutavad läbilaskvust. Nagu kuumuse, stressi, selle kuju muutmine ja palju muud.
Miks on läbilaskvus inseneridele nii oluline?
Üks põhjusi, miks läbilaskvus on väga oluline, on see, et see on mõne olulise masina tuum, näiteks trafod, andurid ja kõik muu, mis kasutab elektromagnetismi protsessi. Sellistel juhtudel kasutavad insenerid õigeid läbilaskvaid materjale, suurendades nende tõhusust ja takistades jäätmeid.
Järeldus
Magnetiline läbilaskvus kõlab nagu igav teaduse teema, kuid see on väga huvitav. Mis teeb selle huvitavamaks, on selle roll meie igapäevaelus. Me kasutame laadijat, mis annab meie telefonidele, MRI skanneritele haiglates ja isegi Maa magnetvälju. Kõik need selgitavad, miks magnetiline läbilaskvus on meie jaoks nii oluline. Niisiis, kõik need teadmised vastavad nüüd teie küsimusele: "Mis on magnetiline läbilaskvus?"
