Pogosto razmišljamo o tem, kako magneti privabljajo kovinske predmete. Niso nič manj kot čudeži iz resničnega življenja, zlasti transformatorjev in kako napajajo naše naprave. Vse naprave, ki jih uporabljamo, so ena od teh magnetov magnetov, ki ji pravimo magnetna prepustnost. To je čisti koncept, ki je srce mnogih magij, kot so elektromagnetizem, elektronika in znanost o materialih.
Če menite, da boste tukaj dobili nekaj dolgočasnega predavanja o fiziki, ne skrbite, pokazali vam bomo, kakšna je magnetna prepustnost na preprost, zabaven način. Torej, ne glede na to, ali ste študent ali imate samo prosti čas, če se kaj naučite, tukaj boste našli, kako deluje resnični svet.
S preprostimi besedami, kaj je magnetna prepustnost?
Magnetna prepustnost je, kako enostavno se lahko kateri koli material spremeni v drug magnet ali se magnetizira. Da ne bi bili preveč učitelj fizike, vendar vam pove, kako lahko karkoli vodi magnetne sile.
Morate biti seznanjeni z električno prevodnostjo, ki pove, kako enostavno elektrika prehaja skozi katero koli žico. Prav tako magnetna prepustnost kaže, kako se lahko skozi material obrne mimo magnetnega polja.
Torej, če postavite material v bližini magnetnega polja, kaj se bo zgodilo? Kakšna ugibanja? Obstajala bo velika prepustnost le, če v primeru, koliko materiala podpira to polje. Če material neradi gre na teren, bo vse manj prepustnost.
Upamo, da za zdaj poznate koncept magnetne prepustnosti. Tudi če niste, ne skrbite. Vedeli boste, ko bomo začeli govoriti o intervalu magnetne prepustnosti.
Primeri magnetne prepustnosti
Torej, oživite magnetno prepustnost in se naučimo, kako deluje.
Železo se drži magneta:Recimo, za trenutek je v eni roki železni žebelj, v drugi pa magnet. Ko jih počasi združite, boste na rokah začutili silo privlačnosti, kjer bo magnet pritegnil železni žebelj zase. Zdaj to pomeni, da obstaja velika magnetna prepustnost, ki se močno odziva na visoka magnetna polja.
Les in magneti:Kaj pa les? Ste že kdaj naleteli na les, ki se je prilepil na magnet? Seveda ne. Lese nimajo magnetne prepustnosti v primerjavi z železom ali jeklom kovin.
Opomba: Najboljši primer magnetne prepustnosti je transformator. Jedra transformatorja so narejena iz posebnih jekel z najvišjo prepustnostjo, ki odlično delujejo na magnetnih poljih, da dosežejo svoje aplikacije.
Torej, ne glede na to, ali se magnet drži nečesa ali ne, ne gre za magnet; Gre za to, ali nekaj prehaja magnetna polja skozi to ali ne.
Kaj pravi znanost o magnetni prepustnost?
Zdaj pa pridite na znanstvene perspektive. Obljubim vam, da sploh ne bo dolgočasno.
Ko govorimo o prepustnosti nečesa ali materiala, izhaja iz enačbe, ki pravi:μ=H/B
● Tu se μ (MU) nanaša na magnetno prepustnost.
● B se nanaša na gostoto magnetnega toka, ki prikazuje, kako močna so magnetna polja okoli materiala.
● H se nanaša na trdnost magnetnega polja, ki je magnetno polje, ki se uporablja od zunaj, in kako močno je.
Kakšna je razlika med absolutno prepustnostjo in relativno prepustnostjo?
Obstajata dve vrsti prepustnosti.
Absolutna prepustnost:To je vrednost prepustnosti, ki jo uporabljamo, ko je na voljo določen material. Njegov simbol je "μ."
Relativna prepustnost:Zdaj se pogovorite o relativni prepustnost, ki bo postala nekoliko težka, vendar ne skrbite. Primerja prepustnost nečesa v prostem prostoru; Lahko rečemo
Torej bo relativna prepustnost: μr=μ/μO
Če obstaja material z μᵣ> 1, bo predstavljal, da ima boljše magnetno polje, ki se imenuje tudi feromagnetno. Če μᵣ <1, bo pokazal šibko ali manj magnetno polje, ki je znano kot diamagnetno.
Vrste magnetnih materialov, ki temeljijo na prepustnosti
Zdaj je tukaj intervalni del, kjer boste videli vse, kar zanima. Govorite o materialih, nato pa se različno odzovejo na magnetna polja, odvisno od njihove prepustnosti. Če jih razdelimo na različne dele, boste bolje vedeli, kako delujejo.
1. feromagnetni materiali
Fromagnetni materiali so zelo pogosti in imajo zelo visoko relativno prepustnost. Takšna vrsta materiala močno privlači magnetna polja in se lahko v resnici celo nekaj časa prilagodi magnetizmu, ko je polje odstranjeno.
Primeri: Vključuje železo, nikelj, kobalt in še več.
2. Paramagnetni materiali
Paramagnetne materiale delno privlačijo magnetna polja in ne močno. Takšen material ne vzdržuje in ne sprejema magnetizma, ko je polje odstranjeno. Njihova relativna prepustnost postane le nekaj več kot 1.
Primeri: vključujejo aluminij, platino, magnezij itd.
3. Diamagnetni materiali
Takšno vrsto materiala rahlo odvrne magnetno polje, namesto da ga privlači. Njegova relativna prepustnost je nekaj manjša od 1, kar pojasnjuje, zakaj ga odbijajo magnetna polja.
Primeri: baker, bizmut, voda in še več.
Pomen magnetne prepustnosti
Govoriti o metamerni prepustnosti ni samo predavanje v fizičnem razredu; To je dobeseden primer, kako deluje sodobna tehnologija. Tukaj ugotovite, kako uporabljamo magnetno prepustnost vVse, kar uporabljamo vsak dan.
Električni motorji in transformatorji
Magnetna prepustnost se uporablja pri transformatorjih, električni motorji pa so temeljito odvisni od magnetnih polj za ustvarjanje in prenos energije. Materiali, ki se uporabljajo v teh sistemih, so veliko prepustnosti, kar omogoča boljši prenos energije in posledično zmanjšuje izgubo energije in izgubo toplote.
Zaščita pred zunanjimi magnetnimi polji
Nekateri inženirji uporabljajo materiale z manj prepustnosti, kot so MRI skenerji vesoljskih plovil. Takšni materiali se uporabljajo za zaščito komponent iz katerega koli od zunanjih magnetnih polj.
Naprave za shranjevanje podatkov
Uporabljamo magnetne trakove in trde diske; Vsi ti materiali so feromagnetni materiali. Uporabljajo se za shranjevanje ali shranjevanje podatkov.
Uporaba elektromagnetov
Elektromagnete imajo številne namene, na primer v skenerjih žerjavov in magnetnih trans slik (MRI). Elektromagnetizem deluje na materialih, ki prodrejo v magnetna polja zaradi svoje visoke prepustnosti.
Prepustnost ni vedno konstantna
Zdaj je še en zasuk, ki ga morate razumeti. Nekateri dejavniki lahko povzročijo polnjenje magnetne prepustnosti. Da bi ga bolje razumeli, mi sporočite, kaj so ti dejavniki.
Magnetno nasičenost
Obstaja razlika v nasičenosti: koliko materiala lahko vzame magnetni tok. Če se železo, ki je zelo prepusten material, nanese na magnetno polje, se bo nasičilo, vendar ne bo vzelo magnetnega toka.
Je kot goba, ko jo namočimo v vodi. Koliko lahko zadrži? Kolikor lahko.
Temperaturne razlike
Temperatura vpliva na prepustnost.
● Če segrejete feromagnetne materiale, se lahko njihova prepustnost zmanjša.
● Prav tako bo pri temperaturi Curieja konec izgubil vse svoje magnetne lastnosti in ne bo več reagiral na magnetno polje.
Razlika v frekvenci
Če nekaj uporablja izmenični tok, kot so transformatorji, ima lahko prepustnost različne frekvence. Takšni primeri vodijo do nekaterih osnovnih izgub, ki jih inženirji še vedno delajo za upravljanje.
Zabavna dejstva o magnetni prepustnost
Zdaj, dovolj enačb in vso robotsko znanost, naj vas seznanimo z zabavnim delom magnetne prepustnosti.
● Če govorimo o vakuumu, potem ima osnovno prepustnost. To pomeni, da prazne prostore pustijo skozi magnetna polja, zaradi česar so prepustnost univerzalna konstanta.
● Nekateri materiali plavajo v magnetnem polju. Tako kot bizmut in grafit lahko tudi zaradi diamagnetizma levitata v močnih magnetnih poljih.
● Ste se kdaj spraševali, kako ščitijo vesoljska plovila ali laboratorijske instrumente z Zemljinega magnetnega polja? Uporabljajo Mu-metal, ki imajo izjemno veliko prepustnost, da ohranijo ravnotežje in jih rešijo pred zemeljskim magnetnim poljem.
● Zemeljsko magnetno polje ustvarja velikanska feromagnetna kroglica v jedru Zemlje.
Pogosta vprašanja
Ali sta magnetna prepustnost in magnetizem isto?
Ne, niso. Magnetizem je bolj splošna lastnost; Prepustnost je merljiva z uporabo njegove enačbe, ki kaže, kako se material odziva na magnetno polje.
Ali lahko spremenimo materialno prepustnost?
Da, lahko spremenite materialno prepustnost. Vse, kar morate storiti, je, da uporabite dejavnike, ki vplivajo na prepustnost. Kot nanašanje toplote, stresa, spreminjanja oblike in še več.
Zakaj je prepustnost tako pomembna za inženirje?
Eden od razlogov, da je prepustnost zelo pomembna, ker je jedro nekaterih pomembnih strojev, kot so transformatorji, senzorji in karkoli drugega, ki uporablja proces elektromagnetizma. V takih primerih inženirji uporabljajo prave prepustne materiale, povečajo svojo učinkovitost in preprečujejo odpadke.
Zaključek
Magnetna prepustnost zveni kot dolgočasna znanstvena tema, vendar je zelo zanimiva. Zanimivo je, da je njegova vloga v našem vsakdanjem življenju. Uporabljamo polnilnik, ki poganja naše telefone, MRI skenerje v bolnišnicah in celo na Zemljinih magnetnih poljih. Vse to pojasnjuje, zakaj je za nas tako pomembna magnetna prepustnost. Torej, vse to znanje odgovarja na vaše vprašanje: "Kaj je magnetna prepustnost?"
