Често мислим как магнитите привличат метални предмети. Те са не по-малко от чудовете в реалния живот, особено трансформаторите и как захранват нашите устройства. Всички устройства, които използваме, са едно от тези магнити от магнити, които наричаме магнитна пропускливост. Това е чиста концепция, която е сърцето на много специалности като електромагнетизма, електрониката и материалните науки.
Ако смятате, че тук ще получите някаква скучна лекция по физика, не се притеснявайте, ние ще ви покажем каква магнитна пропускливост е по прост, забавен начин. И така, независимо дали сте студент или просто имате свободно време да научите нещо, тук ще намерите как работи реалният свят.
С прости думи, какво е магнитна пропускливост?
Магнитната пропускливост е колко лесно всеки материал може да се превърне в друг магнит или да се намагнетизира. Да не е твърде много учител по физика, но ви казва как всичко може да провежда магнитни линии на сила.
Трябва да сте запознати с електрическата проводимост, която казва колко лесно преминава електричеството през всяка жица. По същия начин, магнитната пропускливост показва как може да се превърне покрай магнитно поле през материал.
Така че сега, ако поставите материал в близост до магнитно поле, какво ще се случи? Някакви предположения? Ще има висока пропускливост само ако в случай на това колко материал поддържа това поле. Ако материалът не желае да влезе в полето, тогава все по -малко ще бъде пропускливостта.
Надяваме се, че засега знаете концепцията за магнитна пропускливост. Дори и да не сте го направили, не се притеснявайте. Ще знаете, когато започнем да говорим за интервала на магнитната пропускливост.
Примери за магнитна пропускливост
Така че, нека внесем магнитна пропускливост и да научим как работи.
Желязо се придържа към магнит:Да речем, че за миг има железен пирон в едната ръка и магнит в другата. Когато бавно ги съберете, ще почувствате сила на привличане на ръцете си, където магнитът ще привлече желязния нокът към себе си. Това означава, че има висока магнитна пропускливост, която реагира силно на високи магнитни полета.
Дърво и магнити:Ами дървото? Случвало ли ви се е да се сблъскате с дърва, залепваща към магнит? Разбира се, че не. Гората няма магнитна пропускливост в сравнение с металите желязо или стомана.
Забележка: Най -добрият пример за магнитна пропускливост е трансформаторът. Трансформаторните ядра са изработени от специални стомани с най -висока пропускливост, които работят перфектно в магнитни полета, за да постигнат своите приложения.
Така че независимо дали магнит се придържа към нещо или не, не става въпрос за магнита; Става въпрос за това дали нещо преминава през магнитни полета през него или не.
Какво казва науката за магнитната пропускливост?
Сега, нека стигнем до научните перспективи. Обещавам ви, че изобщо няма да е скучно.
Когато говорим за пропускливостта на нещо или материал, той се извлича от уравнение, което казва:μ=H/B
● Тук μ (MU) се отнася до магнитната пропускливост.
● B се отнася до плътността на магнитния поток, което показва колко силни са магнитните полета около материала.
● H се отнася до якостта на магнитното поле, което е магнитното поле, приложено отвън и колко е силно.
Каква е разликата между абсолютната пропускливост и относителната пропускливост?
Има два вида пропускливост.
Абсолютна пропускливост:Това е стойността на пропускливостта, която използваме, когато конкретен материал е наблизо. Символът му е "μ."
Относителна пропускливост:Сега, говорете за относителна пропускливост, която ще стане малко трудна, но не се притеснявайте. Той сравнява пропускливостта на нещо в свободното пространство; Можем да кажем, че вакуумът има пропускливост по отношение на уравнението: μ 0=4 π × 10^7 h\/m
И така, относителната пропускливост ще бъде: μr=μ\/μO
Ако има материал с μᵣ> 1, той ще представлява, че има по -добро магнитно поле, което също се нарича феромагнитно. Ако μᵣ <1, то ще покаже слабо или по -малко магнитно поле, което е известно като диамагнитно.
Видове магнитни материали въз основа на пропускливостта
Сега, ето интервалната част, в която ще видите всичко интересно. Говорете за материали, след това те реагират различно на магнитните полета в зависимост от тяхната пропускливост. Ако ги разделим на различни части, ще знаете по -добре как работят.
1. Феромагнитни материали
Феромагнитните материали са много чести и имат много висока относителна пропускливост. Такъв вид материал силно привлича в магнитни полета и дори може дори да се адаптира към магнетизма за известно време, когато полето е отстранено.
Примери: Тя включва желязо, никел, кобалт и други.
2. Парамагнитни материали
Парамагнитните материали са частично привлечени от магнитните полета, а не силно. Такъв материал не поддържа и не приема магнетизъм, когато полето е отстранено. Относителната им пропускливост става само малко повече от 1.
Примери: Включете алуминий, платина, магнезий и др.
3. Диамагнитни материали
Такъв вид материал е леко отблъснат от магнитното поле, а не да бъде привлечен от него. Относителната му пропускливост е малко по -малка от 1, което обяснява защо се отблъсква от магнитни полета.
Примери: Мед, бисмут, вода и други.
Значение на магнитната пропускливост
Говоренето за метамерната пропускливост не е само лекция в клас по физика; Това е буквален пример за това как работи съвременните технологии. Тук разберете как използваме магнитна пропускливост вВсичко, което използваме ежедневно.
Електрически двигатели и трансформатори
Магнитната пропускливост се използва при трансформатори, а електрическите двигатели напълно зависят от магнитните полета за генериране и прехвърляне на енергия. Материалите, използвани в тези системи, са с висока пропускливост, което позволява по -добър трансфер на енергия и в резултат на това намаляване на загубата на енергия и загубата на топлина.
Екраниране от външни магнитни полета
Някои инженери използват материали с по -малка пропускливост, като например ЯМР скенери за космически кораби. Такива материали се използват за защита на компонентите от някое от външните магнитни полета.
Устройства за съхранение на данни
Използваме магнитни ленти и твърди дискове; Всички тези материали са феромагнитни материали. Те се използват за съхраняване или запазване на данни.
Използване на електромагнити
Електромагнитите имат много приложения, като например в кранове и скенери за магнитни транс изображения (ЯМР). Електромагнетизмът работи върху материали, които проникват в магнитни полета поради високата им пропускливост.
Пропускливостта не винаги е постоянна
Сега има още един обрат, който трябва да разберете. Някои фактори могат да причинят зареждане на магнитната пропускливост. За да го разбера по -добре, кажете ми какви са тези фактори.
Магнитно насищане
Има разлика в насищането: колко материал може да вземе магнитен поток. Ако желязото, което е силно пропусклив материал, се прилага върху магнитно поле, то ще се наситено, но няма да отнеме магнитен поток.
Това е като гъба, когато се накисва във вода. Колко може да задържи? Колкото може.
Температурни разлики
Температурата влияе на пропускливостта.
● Ако нагрявате феромагнитни материали, тогава тяхната пропускливост може да намалее.
● По същия начин при температурата на Кюри, краят ще загуби всичките си магнитни свойства и вече не ще реагира на магнитното поле.
Разлика в честотата
Ако нещо използва променлив ток, като трансформатори, пропускливостта може да има различни честоти. Подобни случаи водят до някои основни загуби, които инженерите все още работят за управление.
Забавни факти за магнитната пропускливост
Сега, достатъчно от уравненията и цялата роботизирана наука, нека ви запознаем с забавната част от магнитната пропускливост.
● Ако говорим за вакуум, тогава той има изходна пропускливост. Това означава, че празни пространства позволяват на магнитните полета да преминат, което прави пропускливостта универсална константа.
● Някои материали плуват в магнитно поле. Подобно на бисмут и графит, те могат да левитират в силни магнитни полета поради диамагнетизъм.
● Някога се чудихте как те предпазват космическия кораб или лабораторните инструменти от магнитното поле на Земята? Те използват Mu-Metals, които имат изключително висока пропускливост, за да поддържат баланса си и да ги спасят от магнитното поле на Земята.
● Магнитното поле на Земята се генерира от гигантска феромагнитна топка в сърцевината на Земята.
Често задавани въпроси
Едно и също ли са магнитната пропускливост и магнетизъм?
Не, те не са. Магнетизмът е по -общо свойство; Пропускливостта е измерима с помощта на неговото уравнение, което показва как материал реагира на магнитното поле.
Можем ли да променим материалната пропускливост?
Да, можете да промените материалната пропускливост. Всичко, което трябва да направите, е да приложите онези фактори, които влияят на пропускливостта. Като прилагане на топлина, стрес, промяна на формата му и други.
Защо пропускливостта е толкова важна за инженерите?
Една от причините пропускливостта е много важна е, че е ядрото на някои важни машини като трансформатори, сензори и всичко друго, което използва процеса на електромагнетизъм. В такива случаи инженерите използват правилните пропускливи материали, повишавайки своята ефективност и предотвратяват отпадъците.
Заключение
Магнитната пропускливост звучи като скучна научна тема, но е много интересна. Това, което го прави по -интересно, е ролята му в ежедневието ни. Използваме зарядно, което захранва нашите телефони, ЯМР скенери в болници и дори земни магнитни полета. Всички те обясняват защо магнитната пропускливост е толкова важна за нас. И така, сега всички тези знания отговарят на въпроса ви: "Какво е магнитна пропускливост?"
