De relativ permeabilitet Det är ett mått på kapaciteten hos ett visst material att korsas av ett flöde - utan att förlora dess egenskaper - med avseende på ett annat material som fungerar som referens. Det beräknas som förhållandet mellan permeabiliteten för det studerade materialet och referensmaterialets. Därför är det en kvantitet som saknar dimensioner.
Generellt sett talar vi om permeabilitet om ett flöde av vätskor, vanligtvis vatten. Men det finns också andra element som kan passera genom ämnen, till exempel magnetfält. I det här fallet talar vi om magnetisk permeabilitet och av relativ magnetisk permeabilitet.
Materialens permeabilitet är en mycket intressant egenskap, oavsett vilken typ av flöde som passerar genom dem. Tack vare det är det möjligt att förutse hur dessa material kommer att fungera under mycket olika omständigheter..
Till exempel är jordens permeabilitet mycket viktigt när man bygger strukturer som avlopp, trottoarer och mer. Även för grödor är markpermeabilitet relevant.
För livet tillåter cellmembrans permeabilitet att cellen kan vara selektiv genom att låta nödvändiga ämnen som näringsämnen passera genom och avvisa andra som kan vara skadliga..
När det gäller den relativa magnetiska permeabiliteten ger den oss information om materialets reaktion på magnetfält orsakade av magneter eller levande ledningar. Sådana element finns i överflöd i tekniken som omger oss, så det är värt att undersöka vilka effekter de har på material.
Artikelindex
En mycket intressant tillämpning av elektromagnetiska vågor är att underlätta oljeprospektering. Den är baserad på att veta hur mycket vågen kan tränga igenom undergrunden innan den dämpas av den..
Detta ger en bra uppfattning om vilken typ av stenar som finns på en viss plats, eftersom varje sten har olika relativ magnetisk permeabilitet, beroende på dess sammansättning..
Som sagt i början, närhelst du pratar om relativ permeabilitet, termen "relativ" kräver att man jämför storleken i fråga för ett visst material, med det för ett annat som fungerar som referens.
Detta är alltid tillämpligt, oavsett om det är permeabilitet för en vätska eller ett magnetfält..
Vakuumet har permeabilitet, eftersom elektromagnetiska vågor inte har några problem att resa dit. Det är en bra idé att ta detta som ett referensvärde för att hitta materialets relativa magnetiska permeabilitet..
Vakuumets permeabilitet är ingen annan än den välkända konstanten i Biot-Savart-lagen, som används för att beräkna den magnetiska induktionsvektorn. Dess värde är:
μeller = 4π. 10 -7 T.m / A (Tesla. Meter / Ampere).
Denna konstant är en del av naturen och är kopplad, tillsammans med elektrisk permittivitet, till värdet av ljusets hastighet i vakuum.
För att hitta den relativa magnetiska permeabiliteten måste du jämföra det magnetiska svaret för ett material i två olika media, varav ett är vakuum..
Vid beräkning av magnetisk induktion B av en tråd i vakuum visade sig dess storlek vara:
Och den relativa permeabiliteten μr av nämnda medium är kvoten mellan B och Beller: μr= B / B.eller. Det är en måttlös mängd, som du kan se.
Relativ magnetisk permeabilitet är en dimensionslös och positiv kvantitet, som i sin tur är kvoten av två positiva kvantiteter. Kom ihåg att en vektors modul alltid är större än 0.
μr= B / B.eller = μ / μeller
μ = μr . μeller
Denna storlek beskriver hur det magnetiska svaret hos ett medium jämförs med svaret i ett vakuum..
Nu kan den relativa magnetiska permeabiliteten vara lika med 1, mindre än 1 eller större än 1. Det beror på materialet i fråga och även på temperaturen..
Temperatur spelar en viktig roll i materialets magnetiska permeabilitet. Faktum är att detta värde inte alltid är konstant. När temperaturen på ett material ökar blir det internt stört, så dess magnetiska svar minskar.
Materialen diamagnetisk de svarar negativt på magnetfält och stöter bort dem. Michael Faraday (1791-1867) upptäckte den här egenskapen 1846, då han upptäckte att en bit vismut avvisades av någon av polens magneter..
På något sätt inducerar magnetens magnetfält ett fält i motsatt riktning inom vismut. Den här egenskapen är dock inte exklusiv för detta element. Alla material har det till viss del.
Det är möjligt att visa att nätmagnetiseringen i ett diamagnetiskt material beror på elektronens egenskaper. Och elektronen är en del av atomerna i vilket material som helst, det är därför de alla kan ha ett diamagnetiskt svar någon gång.
Vatten, ädelgaser, guld, koppar och många fler är diamagnetiska material.
Istället materialen paramagnetisk de har viss magnetisering av sina egna. Det är därför de kan reagera positivt på magnetens magnetfält, till exempel. De har en magnetisk permeabilitet nära värdet på μeller.
Nära en magnet kan de också bli magnetiserade och bli magneter på egen hand, men denna effekt försvinner när den verkliga magneten tas bort från närheten. Aluminium och magnesium är exempel på paramagnetiska material.
Paramagnetiska ämnen är de vanligaste i naturen. Men det finns material som lätt lockas till permanentmagneter..
De kan förvärva magnetisering på egen hand. Dessa är järn, nickel, kobolt och sällsynta jordarter som gadolinium och dysprosium. Dessutom är vissa legeringar och föreningar mellan dessa och andra mineraler kända som material. ferromagnetisk.
Denna typ av material upplever ett mycket starkt magnetiskt svar på ett externt magnetfält, till exempel en magnet. Det är därför nickelmynt håller sig till stavmagneter. Och i sin tur håller stavmagneterna fast vid kylarna.
Den relativa magnetiska permeabiliteten för ferromagnetiska material är mycket högre än 1. Inuti har de små magneter som kallas magnetiska dipoler. När dessa magnetiska dipoler inriktas förstärker de den magnetiska effekten inuti ferromagnetiska material..
När dessa magnetiska dipoler är i närvaro av ett externt fält, raderar de sig snabbt bredvid det och materialet fäster vid magneten. Även om det yttre fältet undertrycks, flyttar magneten bort, finns en kvarvarande magnetisering kvar i materialet.
Höga temperaturer orsakar inre störningar i alla ämnen och producerar det som kallas "termisk omrörning." Med värme förlorar de magnetiska dipolerna sin inriktning och den magnetiska effekten försvinner gradvis..
Curietemperaturen är den temperatur vid vilken den magnetiska effekten helt försvinner från ett material. Vid detta kritiska värde blir ferromagnetiska ämnen paramagnetiska.
Enheter för lagring av data, såsom magnetband och magnetiska minnen, använder ferromagnetism. Även med dessa material tillverkas högintensitetsmagneter med många användningsområden inom forskning.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.