Stalna magnetna prepustnost in tabela

The magnetna prepustnost To je fizična količina lastnosti, ki ustvarja svoje magnetno polje, ko ga prežema drugo zunanjo magnetno polje.

Obe polji: zunanja in njihova lastna, prekrivanje, ki daje nastalo polje. Na zunanje polje, neodvisno od gradiva, se imenuje Intenzivnost magnetnega polja H, Medtem ko je prekrivanje zunanjega polja plus tista, ki je v materialu magnetna indukcija B.

Slika 1. Solenoid z magnetno prepustnostjo jedro μ. Vir: Wikimedia Commons.

Ko gre za homogene materiale in izotropos, polja H in B So sorazmerne. In konstanta proporcionalnosti (plezanje in pozitivna) je magnetna prepustnost, ki označuje grško črko μ:

B = μ H

V mednarodnem sistemu, če magnetna indukcija B Meri v Tesli (t), medtem ko Intenzivnost magnetnega polja H Meri v amperu na podzemni železnici (A/M). 

Glede na μ mora zagotoviti dimenzijsko homogenost v enačbi, enoti μ V sistemu, če je:

[μ] = (tesla ⋅ meter)/ampere = (t ⋅ m)/a

[TOC]

Magnetna prepustnost vakuuma

Poglejmo, kako se pojavljajo magnetna polja, katerih absolutne vrednosti vas označujemo  B in H, V tuljavi ali magnetni. Od tam bo predstavljen koncept magnetne prepustnosti vakuuma.

Solenoid je sestavljen iz spiralno valjanega voznika. Pokliče se vsak spiralni krog obrat. Če je tok sprejet Yo Za malenoid je tu še elektromagnet, ki proizvaja magnetno polje B. 

Poleg tega vrednost magnetne indukcije B je večji, kolikor je tok Yo Poveča se. Pa tudi, ko se gostota obratov poveča n (Številka N obratov med dolžino d malenoida). 

Drugi dejavnik, ki vpliva na vrednost magnetnega polja, ki ga proizvaja magnetno μ materiala v notranjosti. Končno je velikost tega polja:

Vam lahko služi: induktivna reakcija

B = μ. Yo .n = μ. Yo .(N/D)

Kot rečeno v prejšnjem razdelku Intenzivnost magnetnega polja h je:

H = i.(N/D)

To polje velikosti H, ki je odvisna samo od obtočnega toka in magnetne gostote, "permeja" do materiala za prepustnost magnetne prepustnosti μ, povzroči magnetiziranje. 

Potem je tu skupno polje B, Je odvisno od materiala, ki je znotraj malenoida.

Prazen magnetni

Podobno je, če je material znotraj magnetnega. Količnik med poljem B v vakuumu in H Proizvedeni s solenoidom definira prepustnost vakuuma, katerega vrednost je:

 μtudi = 4π x 10^-7 (T⋅m)/a

Izkazalo se je, da je bila prejšnja vrednost natančna definicija do 20. maja 2019. Od tega datuma je bil opravljen pregled mednarodnega sistema, kar vodi k temu μtudi meriti eksperimentalno.

Vendar do zdaj izvedeni ukrepi kažejo, da je ta vrednost izjemno natančna.

Tabela magnetne prepustnosti

Materiali imajo značilno magnetno prepustnost. Zdaj je mogoče najti magnetno prepustnost z drugimi enotami. Na primer, vzemimo induktivno enoto, ki je Henry (H):

1H = 1 (t ⋅ m²)/Do. 

Če primerjamo to enoto, ki se je zgodila na začetku, je razvidno, da obstaja podobnost, čeprav je razlika kvadratni meter, ki ga ima Henry. Zaradi tega se magnetna prepustnost šteje za induktivnost na enoto dolžine:

[μ] = H/m.

The Magnetna prepustnost μ Je tesno povezan z drugo fizično lastnostjo materialov, imenovano Magnetna občutljivost χ, ki je opredeljen kot:

Vam lahko služi: mehanska energija: formule, koncept, vrste, primeri, vaje

μ = μtudi (1 + χ)

V prejšnjem izrazu μtudi, Je Magnetna prepustnost vakuuma.

The Magnetna občutljivost χ To je sorazmernost med zunanjim poljem H in magnetizacija materiala M.

Relativna prepustnost

Zelo pogosto je izraziti magnetno prepustnost glede na prepustnost vakuuma. Znana je kot relativna prepustnost in ni nič drugega kot količnik med prepustnostjo materiala glede na vakuumsko.

Po tej definiciji relativna prepustnost nima enot. Je pa koristen koncept za razvrščanje gradiva. 

Na primer, materiali so Feromagnet, Dokler je njegova relativna prepustnost veliko večja od enote.

Na enak način snovi paramagnet Imajo relativno prepustnost tik nad 1.

In končno diamagnetni materiali imajo relativno prepustnost tik pod enoto. Razlog je v tem, da so magnetizirani tako, da proizvajajo polje, ki nasprotuje zunanjemu magnetnemu polju.

Omeniti velja, da imajo feromagnetni materiali pojav, znan kot "histereza", v katerem ohranjajo spomin na prej uporabljena polja. Zaradi te značilnosti lahko tvorijo stalni magnet.

Slika 2. Ferritni magnetni spomini. Vir: Wikimedia Commons

Zaradi magnetnega spomina feromagnetnih materialov so bili spomini prvotnih digitalnih računalnikov majhni feritni biki, ki so jih prečkali dirigenti. Tam so vsebino (1 ali 0) hranili, izvlekli ali izbrisali iz pomnilnika. 

Materiali in njihova prepustnost

Tu je nekaj materialov z njegovo magnetno prepustnostjo v H/M in v oklepajih njena relativna prepustnost:

Železo: 6.3 x 10^-3 (5000)

Kobalt-hierro: 2.3 x 10^-2 (18000)

Nikelj-hierro: 1.25 x 10^-1 (100000)

Mangan-Zinc: 2.5 x 10^-2 (20000)

Ogljikovo jeklo: 1.26 x 10^-4 (100)

Lahko vam služi: Pascal Tonel: kako deluje in eksperimentira

Neodimium magnet: 1.32 x 10^-5 (1.05)

Platina: 1.26 x 10^-6 1.0003

Aluminij: 1.26 x 10^-6 1.00002

Zrak 1.256 x 10^-6 (1.0000004)

Teflon 1.256 x 10^-6 (1.00001)

Suh les 1.256 x 10^-6 (1.0000003)

baker 1.27 x10^-6 (0.999)

Čista voda 1.26 x 10^-6 (0.999992)

Superprevodnik: 0 (0)

Analiza tabele

Če opazimo vrednosti te tabele, je razvidno, da obstaja prva skupina z magnetno prepustnostjo, povezano z vrednostjo vakuuma z visokimi vrednostmi. To so feromagnetni materiali, zelo primerni za izdelavo elektromagnetov za proizvodnjo velikih magnetnih polj.

Slika 3. Krivulje B Vs. H za feromagnetne, paramagnetne in diamagnetne materiale. Vir: Wikimedia Commons.

Nato imamo drugo skupino materialov z relativno magnetno prepustnostjo tik nad 1. To so paramagnetni materiali.

Nato lahko materiale z relativno magnetno prepustnostjo vidimo tik pod enoto. To so diamagnetni materiali, kot so čista voda in baker.

Končno imamo superprevodnika. Superprevodniki imajo ničelno magnetno prepustnost, ker magnetno polje v notranjosti popolnoma izključuje. Superprevodniki ne služijo za uporabo v jedru elektromagneta. 

Vendar pa so običajno zgrajeni superprevodniški elektromagneti, vendar se superprevodnik uporablja pri naviji.

Reference

1. Dialnet. Preprosti poskusi za iskanje magnetne prepustnosti. Obnovi se od: Dialnet.Združeni.je
2. Figueroa, d. (2005). Serija: Fizika za znanost in inženiring. Zvezek 6. Elektromagnetizem. Uredil Douglas Figueroa (USB). 215-221.
3. Giancoli, d.  2006. Fizika: načela z aplikacijami. 6.Ed Prentice Hall. 560-562.
4. Kirkpatrick, l. 2007. Fizika: pogled na svet. 6. skrajšana izdaja. Cengage učenje. 233.
5. YouTube. Magnetizem 5 - prepustnost. Obnovil od: YouTube.com
6. Wikipedija. Magnetno polje. Okrevano od: je.Wikipedija.com
7. Wikipedija. Prepustnost (elektromagnetizem). Pridobljeno iz: v.Wikipedija.com