Vad är relativ permeabilitet?

De Relativ permeabilitet Det är måttet på förmågan hos ett visst material att korsas av ett flöde utan att förlora sina egenskaper -med avseende på det för ett annat material som fungerar som referens. Det beräknas som orsaken mellan permeabiliteten för materialet som studeras och det för referensmaterialet. Därför är det ett belopp som saknar dimensioner.

Generellt när du pratar om permeabilitet tänker du på ett flöde av vätskor, vanligtvis vatten. Men det finns också andra element som kan korsa ämnen, till exempel magnetfält. I det här fallet talas det om magnetisk permeabilitet och av Relativ magnetisk permeabilitet.

Nickeln har en hög relativ magnetisk permeabilitet, så mynten följs starkt till magneten. Källa: Pixabay.com.

Materialets permeabilitet är en mycket intressant egenskap, oavsett vilken typ av flöde som korsar dem. Tack vare det är det möjligt att förutse hur dessa material kommer att bete sig under mycket varierande omständigheter.

Till exempel är markpermeabilitet mycket viktigt när man bygger strukturer som avlopp, trottoar och mer. Även för grödor är markpermeabilitet relevant.

För livet tillåter permeabiliteten hos cellmembran att cellen är selektiv genom att tillåta nödvändiga ämnen som näringsämnen och avvisa andra som kan vara skadliga.

När det gäller den magnetiska relativa permeabiliteten ger hon oss information om materialets svar på magnetfälten orsakade av magneter eller ledningar med ström. Sådana element finns i överflöd i tekniken som omger oss, så det är värt att investera vilka effekter på material.

[TOC]

Relativ magnetisk permeabilitet

En mycket intressant tillämpning av elektromagnetiska vågor är att underlätta oljeprospektering. Det är baserat på att veta hur mycket vågen kan penetrera undergrunden innan den dämpas av den.

Detta ger en god uppfattning om vilken typ av stenar som är på en given plats, eftersom varje sten har en annan magnetisk permeabilitet, enligt dess sammansättning.

Kan tjäna dig: vad är den dielektriska konstanten?

Som nämnts i början, förutsatt att vi pratar om Relativ permeabilitet, Termen "relativ" kräver att man jämför storleken i en fråga om ett visst material, med det för ett annat som fungerar som referens.

Detta är alltid tillämpligt, oavsett om det är permeabilitet före en vätska eller ett magnetfält.

Void är permeabilitet, eftersom elektromagnetiska vågor inte har några problem att flytta dit. Det är en bra idé att ta det som ett referensvärde för att hitta den relativa magnetiska permeabiliteten för något material.

Vakuumpermeabilitet är ingen annan än den välkända konstanten i Biot-Savart-lagen, som tjänar till att beräkna den magnetiska induktionsvektorn. Dess värde är:

μ_antingen = 4π . 10 ^-7 T.m/a (Tesla . Metro/Ampere).

Denna konstant är en del av naturen och är kopplad, tillsammans med det elektriska bidraget till värdet på ljusets hastighet i ett vakuum.

För att hitta relativ magnetisk permeabilitet måste det magnetiska svaret hos ett material på två olika medel jämföras, varav ett är tomrummet.

Vid beräkningen av magnetisk induktion B Från en tråd i ett vakuum konstaterades att dess storlek är:

Var B Det är magnetfältets intensitet, Yo Det är intensiteten hos strömmen och r Det är det radiella avståndet till tråden. Om tråden är nedsänkt i ett annat medium, kommer fältets storlek att vara:

Och relativ permeabilitet μ_r av detta medium är det kvoten mellan B och B_antingen: μ_r= B/b_antingen. Det är en måttlös mängd, som man kan se.

Klassificering av material enligt deras relativa magnetiska permeabilitet

Relativ magnetisk permeabilitet är en dimensionslös och positiv mängd, vilket är förhållandet mellan två positiva mängder i sin tur. Kom ihåg att modulen för en vektor alltid är större än 0.

μ_r= B/b_antingen = μ / μ_antingen

μ = μ_r . μ_antingen

Denna storlek beskriver vad som är ett mediums magnetiska svar jämfört med tomrumssvaret.

Kan tjäna dig: Thomson Atomic Model: Egenskaper, postulat, subatomiska partiklar

Nu kan relativ magnetisk permeabilitet vara lika med 1, mindre än 1 eller större än 1. Det beror på materialet i fråga och även på temperaturen.

• Uppenbarligen ja μ_r= 1 Mediet är tomhet.
• Om det är mindre än 1 är det ett material diamagnetisk
• Om det är större än 1, men inte mycket, är materialet paramagnetisk
• Och om det är mycket större än 1 är materialet ferromagnetisk.

Temperaturen spelar en viktig roll i ett materials magnetiska permeabilitet. I själva verket är detta värde inte alltid konstant. Genom att öka temperaturen på ett material, den störningen internt, så att dess magnetiska svar minskar.

Diamagnetiska och paramagnetiska material

Materialen diamagnetisk De svarar negativt på magnetfälten och avvisar dem. Michael Faraday (1791-1867) upptäckte den här egenskapen 1846, då han fann att en bit vismut avvisades av någon av magnetens poler.

På något sätt inducerar magnetfältet ett fält i motsatt riktning inom vismut. Denna egenskap är dock inte exklusiv för detta element. Allt material har det i viss utsträckning.

Det är möjligt att visa att nätmagnetisering i ett diamagnetiskt material beror på elektronens egenskaper. Och elektronen är en del av atomerna i allt material, så att alla kan ha ett diamagnetiskt svar vid någon tidpunkt.

Vatten, ädla gaser, guld, koppar och många fler är diamagnetiska material.

Å andra sidan materialen paramagnetisk De har några sin egen magnetisering. Det är därför de till exempel kan reagera på magnetfältet på en magnet. De har en magnetisk permeabilitet som liknar värdet på μ_antingen.

Nära en magnet kan de också magnetisera och bli magneter på egen hand, men denna effekt försvinner när den verkliga magneten från närheten avlägsnas. Aluminium och magnesium är exempel på paramagnetiska material.

Kan tjäna dig: vad är elen? (Med experiment)

Verkligen magnetiska material: ferromagnetism

Paramagnetiska ämnen är de vanligaste i naturen. Men det finns material som lätt lockas av permanentmagneter.

De kan få magnetisering för sig själva. Detta är järn, nickel, kobolt och sällsynta jordar som gadolinio och disponium. Dessutom är vissa legeringar och föreningar mellan dessa och andra mineraler kända som material Ferromagnetisk.

Denna typ av material upplever ett mycket intensivt magnetiskt svar på ett yttre magnetfält, till exempel en magnet. Det är därför nickelmynt håller sig vid barmagneterna. Och i sin tur följer stångmagneterna till kylskåp.

Den relativa magnetiska permeabiliteten för ferromagnetiska material är mycket större än 1. Inuti har de små magneter som heter Magnetdipoler. När dessa magnetiska dipoler är inriktade, intensifierar de den magnetiska effekten inuti ferromagnetiska material.

När dessa magnetiska dipoler är i närvaro av ett yttre fält, anpassar de sig snabbt till detta och materialet följer magneten. Även om det yttre fältet antas, flyttar bort, förblir en återstående magnetisering inuti materialet.

Höga temperaturer orsakar inre störningar i alla ämnen och producerar det som kallas "termisk agitation". Med värme förlorar magnetiska dipoler sin inriktning och den magnetiska effekten försvinner.

Curies temperatur är den temperatur som den magnetiska effekten helt försvinner från ett material. Till detta kritiska värde förvandlas ferromagnetiska ämnen till paramagnetiska.

Datalagringsenheter, såsom magnetband och magnetiska minnen, använder ferromagnetism. På samma sätt tillverkas med dessa material med hög intensitetsmagneter med många användningsområden i forskning.

Referenser

1. Tipler, s., Fluga g. (2003). Fysik för vetenskap och teknik, volym 2.  Redaktionell. P. 810-821.
2. Zapata, f. (2003). Studie av mineralogier associerade med Guafita 8x olja som tillhör Guafita Campo (Apure State) genom mätningar av magnetisk känslighet och Mossbauer. Examensuppsats. Central University of Venezuela.