- Magnetic pagkamatagusin ng vacuum
- Solenoid sa vacuum
- Magnetic permeability table
- Relatibong pagkamatagusin
- Mga materyales at kanilang pagkamatagusin
- Pagsusuri ng talahanayan
- Mga Sanggunian
Ang magnetic pagkamatagusin ay ang pisikal na dami ng pag-aari ng bagay upang makabuo ng sarili nitong magnetic field, kapag ito ay natutuyo ng isang panlabas na magnetic field.
Parehong mga patlang: ang panlabas at ang sarili, ay superimposed na nagbibigay ng isang nagreresultang patlang. A ang, malaya sa mga materyal, panlabas na field ay tinatawag na magnetic field lakas H , habang nagpapang-abot na ang mga panlabas na field kasama ang materyal ay sapilitan sa magnetic induction B .
Larawan 1. Solenoid na may isang inti na materyal na materyal na pagkamatagusin. Pinagmulan: Wikimedia Commons.
Pagdating sa homogenous at isotropic material, proporsyonal ang mga bukirin na H at B. At ang pare-pareho ng proporsyonalidad (scalar at positibo) ay ang magnetic pagkamatagusin, na tinukoy ng letrang Greek:
B = μ H
Sa SI International System ang magnetic induction B ay sinusukat sa Tesla (T), habang ang magnetic field intensity H ay sinusukat sa Ampere higit sa metro (A / m).
Yamang dapat garantiya ng μ dimensional homogeneity sa equation, ang yunit ng μ sa SI system ay:
= (Tesla ⋅ metro) / Ampere = (T ⋅ m) / A
Magnetic pagkamatagusin ng vacuum
Tingnan natin kung paano ang mga magnetikong patlang, na ang ganap na mga halaga na ating ipinakilala sa pamamagitan ng B at H, ay ginawa sa isang coil o solenoid. Mula roon, ang konsepto ng magnetic pagkamatagusin ng vacuum ay ipakikilala.
Ang solenoid ay binubuo ng isang konduktor na may konduktor sa sugat. Ang bawat pagliko ng spiral ay tinatawag na isang pagliko. Kung kasalukuyang ay dumaan sa pamamagitan ng solenoyde i, at pagkatapos ay kami ay may isang electromagnet na gumagawa ng isang magnetic field B .
Bukod dito, ang halaga ng magnetic induction B ay mas malaki, dahil ang kasalukuyang i ay nadagdagan. At din kapag ang density ng mga pagliko n ay nagdaragdag (bilang N ng mga liko sa pagitan ng haba d ng solenoid).
Ang iba pang kadahilanan na nakakaapekto sa halaga ng magnetic field na ginawa ng isang solenoid ay ang magnetic pagkamatagusin μ ng materyal na nasa loob nito. Sa wakas, ang kalakhan ng nasabing larangan ay:
B = μ. i .n = μ. sa isang)
Tulad ng nakasaad sa nakaraang seksyon, ang magnetic field intensity H ay:
H = i. (N / d)
Ang patlang na ito ng kadahilanan H, na nakasalalay lamang sa nagpapalipat-lipat na kasalukuyang at ang kapal ng mga liko ng solenoid, "napapansin" ang materyal ng magnetic pagkamatagusin μ, na nagiging sanhi ng magnetized.
Pagkatapos ang isang kabuuang larangan ng magnitude B ay ginawa, na nakasalalay sa materyal na nasa loob ng solenoid.
Solenoid sa vacuum
Katulad nito, kung ang materyal sa loob ng solenoid ay vacuum, kung gayon ang patlang ng H "ay sumasalamin" sa vacuum na gumagawa ng isang patlang na resulta B. Ang quotient sa pagitan ng larangan ng B sa vacuum at ang H na ginawa ng solenoid ay tumutukoy sa pagkamatagusin ng vacuum. , na ang halaga ay:
μ o = 4π x 10 -7 (T⋅m) / A
Ito ay lumiliko na ang nakaraang halaga ay isang eksaktong kahulugan hanggang Mayo 20, 2019. Bilang ng petsa na iyon, ang isang pagbabago sa International System ay ginawa, na humahantong sa μ o sinusukat sa eksperimento.
Gayunpaman, ang mga pagsukat na ginawa hanggang ngayon ay nagpapahiwatig na ang halagang ito ay lubos na tumpak.
Magnetic permeability table
Ang mga materyales ay may katangian na magnetic pagkamatagusin. Ngayon, posible na makahanap ng magnetic pagkamatagusin sa iba pang mga yunit. Halimbawa, kunin natin ang yunit ng inductance, na siyang Henry (H):
1H = 1 (T * m 2 ) / A
Ang paghahambing sa yunit na ito na ibinigay sa simula, makikita na may pagkakapareho, bagaman ang pagkakaiba ay ang square meter na pag-aari ni Henry. Para sa kadahilanang ito, ang magnetic pagkamatagusin ay itinuturing na isang inductance bawat haba ng yunit:
= H / m.
Ang magnetic pagkamatagusin μ ay malapit na nauugnay sa isa pang pisikal na pag-aari ng mga materyales, na tinatawag na magnetikong pagkamaramdam χ, na tinukoy bilang:
μ = μ o (1 + χ)
Sa nakaraang expression μ o, ay ang magnetic pagkamatagusin ng vacuum.
Ang magnetic pagkamaramdamin χ ay ang pagkaproporsyonado sa pagitan ng mga panlabas na field H at ang pagbabalani ng materyal M .
Relatibong pagkamatagusin
Karaniwan na ipahayag ang magnetic pagkamatagusin na may kaugnayan sa pagkamatagusin ng vacuum. Kilala ito bilang kamag-anak na pagkamatagusin at ito ay higit pa kaysa sa quotient sa pagitan ng pagkamatagusin ng materyal at ng vacuum.
Ayon sa kahulugan na ito, ang kamag-anak na pagkamatagusin ay walang kabuluhan. Ngunit ito ay isang kapaki-pakinabang na konsepto para sa pag-uuri ng mga materyales.
Halimbawa, ang mga materyales ay ferromagnetic hangga't ang kanilang kamag-anak na pagkamatagusin ay higit na malaki kaysa sa pagkakaisa.
Sa parehong paraan, ang mga sangkap ng paramagnetic ay may kamag-anak na pagkamatagusin lamang sa itaas ng 1.
At sa wakas, ang mga diamagnetic na materyales ay may mga kamag-anak na pagkamatagusin sa ibaba lamang ng pagkakaisa. Ang dahilan ay maging magnetized sila sa paraang gumawa sila ng isang patlang na tumututol sa panlabas na magnetic field.
Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang mga ferromagnetic na materyales ay nagpapakita ng isang kababalaghan na kilala bilang "hysteresis", kung saan pinapanatili nila ang memorya ng mga patlang na dati nang inilapat. Sa pamamagitan ng katangian ng katangian na ito maaari silang makabuo ng isang permanenteng pang-akit.
Larawan 2. Ferrite magnetic memory. Pinagmulan: Wikimedia Commons
Dahil sa magnetic memory ng mga ferromagnetic na materyales, ang mga alaala ng unang mga digital na computer ay maliit na ferrite toroids na sinasakyan ng mga conductor. Doon nila na-save, kinuha o tinanggal ang nilalaman (1 o 0) ng memorya.
Mga materyales at kanilang pagkamatagusin
Narito ang ilang mga materyales, kasama ang kanilang magnetic pagkamatagusin sa H / m at ang kanilang kamag-anak na pagkamatagusin sa mga panaklong:
Bakal: 6.3 x 10 -3 (5000)
Cobalt-iron : 2.3 x 10 -2 (18000)
Nikel-iron: 1.25 x 10 -1 (100000)
Manganese-zinc: 2.5 x 10 -2 (20000)
Carbon Steel: 1.26 x 10 -4 (100)
Neodymium magnet: 1.32 x 10 -5 (1.05)
Platinum: 1.26 x 10 -6 1.0003
Aluminyo: 1.26 x 10 -6 1.00002
Hangin 1.256 x 10 -6 (1.0000004)
Teflon 1.256 x 10 -6 (1.00001)
Patuyong kahoy 1.256 x 10 -6 (1.0000003)
Copper 1.27 x10 -6 (0.999)
Purong tubig 1.26 x 10 -6 (0.999992)
Superconductor: 0 (0)
Pagsusuri ng talahanayan
Ang pagtingin sa mga halaga sa talahanayan na ito, makikita na mayroong isang unang pangkat na may magnetic permeability na nauugnay sa vacuum na may mataas na halaga. Ito ang mga materyales na ferromagnetic, na angkop para sa paggawa ng mga electromagnets para sa paggawa ng mga malalaking magnetic field.
Larawan 3. Kurba B kumpara H para sa ferromagnetic, paramagnetic at diamagnetic na materyales. Pinagmulan: Wikimedia Commons.
Pagkatapos ay mayroon kaming isang pangalawang pangkat ng mga materyales, na may kamag-anak na magnetikong pagkamatagusin lamang sa itaas 1. Ito ang mga materyales na paramagnetic.
Pagkatapos ay maaari mong makita ang mga materyales na may kamag-anak na pagkamatagusin sa ilalim lamang ng pagkakaisa. Ito ang mga diamagnetic na materyales tulad ng purong tubig at tanso.
Sa wakas mayroon kaming superconductor. Ang mga superconductor ay may zero magnetic pagkamatagusin dahil ganap na hindi kasama ang magnetic field sa loob nila. Ang mga superconductor ay walang silbi upang magamit sa core ng isang electromagnet.
Gayunpaman, ang mga superconducting electromagnets ay madalas na itinayo, ngunit ang superconductor ay ginagamit sa paikot-ikot upang maitaguyod ang napakataas na mga de-koryenteng alon na gumagawa ng mataas na mga magnetikong larangan.
Mga Sanggunian
- Dialnet. Mga simpleng eksperimento upang makahanap ng magnetic pagkamatagusin. Nabawi mula sa: dialnet.unirioja.es
- Figueroa, D. (2005). Serye: Physics para sa Science at Engineering. Dami 6. Electromagnetism. Na-edit ni Douglas Figueroa (USB). 215-221.
- Giancoli, D. 2006. Pisika: Mga Prinsipyo na may Aplikasyon. Ika-6 na Ed Prentice Hall. 560-562.
- Kirkpatrick, L. 2007. Physics: Isang Tumingin sa Mundo. Ika-6 na minutong edisyon. Pag-aaral ng Cengage. 233.
- Youtube. Magnetismo 5 - Katumpakan. Nabawi mula sa: youtube.com
- Wikipedia. Magnetic field. Nabawi mula sa: es.wikipedia.com
- Wikipedia. Katumpakan (Electromagnetism). Nabawi mula sa: en.wikipedia.com