Často přemýšlíme o tom, jak magnety přitahují kovové předměty. Nejedná se o ne méně než zázraky v reálném životě, zejména transformátory a jak napájí naše zařízení. Všechna zařízení, která používáme, jsou jedním z těchto magnetů magnetů, které nazýváme magnetickou propustnost. Je to čistý koncept, který je jádrem mnoha velkých společností, jako je elektromagnetismus, elektronika a věda o materiálech.
Pokud si myslíte, že zde dostanete nějakou nudnou fyzickou přednášku, nebojte se, ukážeme vám, co je magnetická propustnost jednoduchým a zábavným způsobem. Ať už jste student nebo se jen něco učíte, zde zjistíte, jak funguje skutečný svět.
Jednoduše řečeno, co je to magnetická propustnost?
Magnetická propustnost je, jak snadno se jakýkoli materiál může proměnit v jiný magnet nebo magnetizovat. Neměl to být příliš mnoho učitele fyziky, ale říká vám, jak něco může provádět magnetické linie síly.
Musíte být obeznámeni s elektrickou vodivostí, která říká, jak snadno prochází elektřina jakýmkoli drátem. Podobně magnetická propustnost ukazuje, jak se může otočit kolem magnetického pole materiálem.
Takže teď, pokud umístíte materiál poblíž magnetického pole, co se stane? Nějaké odhady? Bude vysoká propustnost, pouze pokud v případě, kolik materiálu toto pole podporuje. Pokud se materiál zdráhá jít na pole, bude propustnost stále méně a méně.
Doufáme, že prozatím znáte koncept magnetické propustnosti. I když jste to neudělali, nebojte se. Budete vědět, kdy začneme mluvit o intervalu magnetické propustnosti.
Příklady magnetické propustnosti
Pojďme tedy oživit magnetickou propustnost a zjistíme, jak to funguje.
Železo přilepené k magnetu:Řekněme, na okamžik, v jedné ruce je železný hřebík a magnet v druhé. Když je pomalu spojíte, budete cítit sílu přitažlivosti na rukou, kde magnet přitáhne železný hřebík pro sebe. To znamená, že existuje vysoká magnetická propustnost, která silně reaguje na vysoká magnetická pole.
Dřevo a magnety:A co dřevo? Už jste se někdy setkali s dřevem, který se držel magnetu? Samozřejmě ne. Ve srovnání s kovy nebo oceli nemají dřevo žádnou magnetickou propustnost.
Poznámka: Nejlepší příklad magnetické propustnosti je transformátor. Transformátorová jádra jsou vyrobena ze speciálních ocelí s nejvyšší propustností, která dokonale pracují v magnetických polích k dosažení jejich aplikací.
Takže ať už se magnet drží na něčem nebo ne, nejde o magnet; Jde o to, zda to něco prochází magnetickými poli skrz něj nebo ne.
Co říká věda o magnetické propustnosti?
Nyní pojďme k vědeckým perspektivám. Slibuji vám, že to vůbec nebude nudné.
Když mluvíme o propustnosti něčeho nebo materiálu, je odvozena z rovnice, která říká:μ=H/B
● Zde μ (MU) odkazuje na magnetickou propustnost.
● B odkazuje na hustotu magnetického toku, která ukazuje, jak silná magnetická pole jsou kolem materiálu.
● H označuje sílu magnetického pole, což je magnetické pole aplikované z vnějšku a jak silné je.
Jaký je rozdíl mezi absolutní propustností a relativní propustností?
Existují dva typy propustnosti.
Absolutní propustnost:Je to hodnota propustnosti, kterou používáme, když je po ruce konkrétní materiál. Jeho symbolem je „μ“.
Relativní propustnost:Nyní mluvte o relativní propustnosti, která bude trochu těžká, ale nebojte se. Srovnává propustnost něčeho ve volném prostoru; Můžeme říci, že vakuum má propustnost z hlediska rovnice: μ 0 {{1} π × 10^7 h/m
Relativní propustnost tedy bude: μr=μ/μo
Pokud existuje materiál s μᵣ> 1, bude to představovat, že má lepší magnetické pole, které se také nazývá feromagnetická. Pokud μᵣ <1, pak vykazuje slabé nebo méně magnetické pole, které je známé jako diamagnetické.
Typy magnetických materiálů založených na propustnosti
Tady je intervalová část, kde uvidíte vše zajímavé. Mluvte o materiálech, pak reagují odlišně na magnetická pole v závislosti na jejich propustnosti. Pokud je rozdělíme na různé části, budete lépe vědět, jak fungují.
1. Feromagnetické materiály
Feromagnetické materiály jsou velmi běžné a mají velmi vysokou relativní propustnost. Takový typ materiálu silně přitahuje magnetická pole a může se ve skutečnosti na chvíli přizpůsobit magnetismu, když je pole odstraněno.
Příklady: Zahrnuje to železo, nikl, kobalt a další.
2. Paramagnetické materiály
Paramagnetické materiály jsou částečně přitahovány spíše k magnetickým poli než silně. Takový materiál nedrží ani nepřijímá magnetismus, když je pole odstraněno. Jejich relativní propustnost se stává jen o něco více než 1.
Příklady: zahrnují hliník, platinu, hořčík atd.
3. diamagnetické materiály
Takový typ materiálu je mírně odpuštěn magnetickým polem, než aby ho přitahoval. Jeho relativní propustnost je o něco menší než 1, což vysvětluje, proč je odpuzena magnetickými poli.
Příklady: měď, bizmut, voda a další.
Význam magnetické propustnosti
Mluvit o metamerické propustnosti není jen přednáškou ve třídě fyziky; Je to doslovný příklad toho, jak funguje moderní technologie. Zde zjistěte, jak používáme magnetickou propustnostVšechno, co používáme denně.
Elektrické motory a transformátory
Magnetická propustnost se používá v transformátorech a elektrické motory důkladně závisí na magnetických polích pro generování a přenos energie. Materiály použité v těchto systémech mají vysokou propustnost, což umožňuje lepší přenos energie a v důsledku toho snižuje ztrátu energie a tepelné ztráty.
Stínění před vnějšími magnetickými poli
Někteří inženýři používají materiály s menší propustností, jako jsou skenery MRI kosmických lodí. Takové materiály se používají k ochraně složek před jakýmkoli z externích magnetických polí.
Zařízení pro ukládání dat
Používáme magnetické pásky a pevné disky; Všechny tyto materiály jsou feromagnetické materiály. Používají se k ukládání nebo ukládání dat.
Použití elektromagnetů
Elektromagnety mají mnoho použití, například v jeřáby a magnetickém trans -zobrazování (MRI) skenery. Elektromagnetismus pracuje na materiálech, které pronikají magnetickými polími kvůli jejich vysoké propustnosti.
Propustnost není vždy konstantní
Nyní je tu další zvrat, kterému musíte pochopit. Některé faktory mohou způsobit nabíjení magnetické propustnosti. Chcete -li tomu lépe porozumět, dejte mi vědět, jaké jsou tyto faktory.
Magnetická nasycení
Je rozdíl v nasycení: kolik může materiál brát magnetický tok. Pokud je železo, které je vysoce propustným materiálem, aplikováno na magnetické pole, bude nasyceno, ale nebude trvat magnetický tok.
Je to jako houba, když je namočena ve vodě. Kolik to může držet? Tolik, kolik může.
Teplotní rozdíly
Teplota ovlivňuje propustnost.
● Pokud zahříváte feromagnetické materiály, může se jejich propustnost snížit.
● Podobně při teplotě Curie ztratí konec všechny své magnetické vlastnosti a již nereaguje na magnetické pole.
Frekvenční rozdíl
Pokud něco používá střídavý proud, jako jsou transformátory, může mít propustnost různé frekvence. Takové případy vedou k některým základním ztrátám, které inženýři stále pracují na správě.
Zábavná fakta o magnetické propustnosti
Nyní, dost rovnic a veškerá robotická věda, představíme vám zábavnou část magnetické propustnosti.
● Pokud mluvíme o vakuu, pak má základní propustnost. To znamená, že prázdné prostory nechávají magnetická pole projít, což činí propustnost univerzální konstantou.
● Některé materiály se vznášejí v magnetickém poli. Stejně jako bismut a grafit mohou kvůli diamagnetismu levitovat v silných magnetických polích.
● Už jste někdy přemýšleli, jak štítku kosmické lodi nebo laboratorní nástroje z magnetického pole Země? Používají MU-Metals, které mají extrémně vysokou propustnost, aby si udržely rovnováhu a zachránily je před magnetickým polem Země.
● Země magnetické pole je generováno obří feromagnetickou koulí v jádru Země.
FAQ
Jsou magnetická propustnost a magnetismus stejná věc?
Ne, nejsou. Magnetismus je obecnější vlastnost; Propustnost je měřitelná pomocí své rovnice, která ukazuje, jak materiál reaguje na magnetické pole.
Můžeme změnit propustnost materiálu?
Ano, můžete změnit propustnost materiálu. Vše, co musíte udělat, je použít ty faktory, které ovlivňují propustnost. Jako nanášení tepla, stresu, změny jeho tvaru a další.
Proč je propustnost tak důležitá pro inženýry?
Jedním z důvodů, proč je propustnost velmi důležitá, je to, že je jádrem některých důležitých strojů, jako jsou transformátory, senzory a cokoli jiného, co používá proces elektromagnetismu. V takových případech inženýři používají správné propustné materiály, zvyšují jejich účinnost a zabraňují odpadu.
Závěr
Magnetická propustnost zní jako nudné vědecké téma, ale je to velmi zajímavé. To, co je zajímavější, je jeho role v našem každodenním životě. Používáme nabíječku, která pohání naše telefony, skenery MRI v nemocnicích a dokonce i magnetická pole Země. To vše vysvětluje, proč je pro nás magnetická propustnost tak důležitá. Všechny tyto znalosti tedy nyní odpovídají na vaši otázku: „Co je to magnetická propustnost?“
