permeabilitate relativă Este măsura capacității unui anumit material de a fi parcursă de un flux - fără a-și pierde caracteristicile -, în raport cu cea a unui alt material care servește drept referință. Se calculează ca raport între permeabilitatea materialului studiat și cea a materialului de referință. Prin urmare, este o cantitate care nu are dimensiuni.
În general vorbind despre permeabilitate, ne gândim la un flux de fluide, de obicei apă. Dar există și alte elemente capabile să treacă prin substanțe, de exemplu câmpuri magnetice. În acest caz vorbim de permeabilitatea magnetică și de permeabilitate magnetică relativă.
Permeabilitatea materialelor este o proprietate foarte interesantă, indiferent de tipul de curgere care trece prin ele. Datorită acestuia, este posibil să anticipăm cum se vor comporta aceste materiale în circumstanțe foarte variate..
De exemplu, permeabilitatea solurilor este foarte importantă atunci când se construiesc structuri precum drenuri, trotuare și multe altele. Chiar și pentru culturi, permeabilitatea solului este relevantă.
Pentru viață, permeabilitatea membranelor celulare permite celulei să fie selectivă, lăsând să treacă substanțele necesare, cum ar fi substanțele nutritive și respingând altele care pot fi dăunătoare..
În ceea ce privește permeabilitatea magnetică relativă, aceasta ne oferă informații despre răspunsul materialelor la câmpurile magnetice cauzate de magneți sau fire sub tensiune. Astfel de elemente abundă în tehnologia care ne înconjoară, așa că merită să investigăm ce efecte au asupra materialelor.
Indice articol
O aplicație foarte interesantă a undelor electromagnetice este de a facilita prospectarea petrolului. Se bazează pe cunoașterea cât de mult este val valul de a pătrunde în subsol înainte de a fi atenuat de acesta..
Aceasta oferă o idee bună despre tipul de roci care se află într-un anumit loc, deoarece fiecare rocă are o permeabilitate magnetică relativă diferită, în funcție de compoziția sa..
După cum am spus la început, ori de câte ori vorbești despre permeabilitate relativă, termenul „relativă” necesită compararea mărimii în cauză a unui anumit material, cu cea a altuia care servește drept referință.
Acest lucru este întotdeauna aplicabil, indiferent dacă este permeabilitate la un lichid sau la un câmp magnetic..
Vidul are permeabilitate, întrucât undele electromagnetice nu au nicio problemă în a călători acolo. Este o idee bună să luați acest lucru ca valoare de referință pentru a găsi permeabilitatea magnetică relativă a oricărui material..
Permeabilitatea vidului nu este alta decât binecunoscuta constantă a legii Biot-Savart, care este utilizată pentru a calcula vectorul de inducție magnetică. Valoarea sa este:
μsau = 4π. 10 -7 T.m / A (Tesla. Meter / Ampere).
Această constantă face parte din natură și este legată, împreună cu permitivitatea electrică, de valoarea vitezei luminii în vid.
Pentru a găsi permeabilitatea magnetică relativă, trebuie să comparați răspunsul magnetic al unui material în două medii diferite, dintre care unul este vidul..
În calcularea inducției magnetice B a unui fir în vid, magnitudinea sa sa dovedit a fi:
Și permeabilitatea relativă μr a mediului menționat, este coeficientul dintre B și Bsau: μr= B / Bsau. Este o cantitate adimensională, după cum puteți vedea.
Permeabilitatea magnetică relativă este o cantitate adimensională și pozitivă, fiind coeficientul a două mărimi pozitive la rândul său. Amintiți-vă că modulul unui vector este întotdeauna mai mare decât 0.
μr= B / Bsau = μ / μsau
μ = μr . μsau
Această magnitudine descrie modul în care răspunsul magnetic al unui mediu este comparat cu răspunsul în vid..
Acum, permeabilitatea magnetică relativă poate fi egală cu 1, mai mică de 1 sau mai mare de 1. Asta depinde de materialul în cauză și de temperatură..
Temperatura joacă un rol important în permeabilitatea magnetică a unui material. De fapt, această valoare nu este întotdeauna constantă. Pe măsură ce temperatura unui material crește, acesta devine dezordonat intern, astfel încât răspunsul său magnetic scade.
Materialele diamagnetic ele răspund negativ la câmpurile magnetice și le resping. Michael Faraday (1791-1867) a descoperit această proprietate în 1846, când a descoperit că o bucată de bismut a fost respinsă de oricare dintre polii unui magnet..
Cumva, câmpul magnetic al magnetului induce un câmp în direcția opusă în interiorul bismutului. Cu toate acestea, această proprietate nu este exclusivă acestui element. Toate materialele îl au într-o oarecare măsură.
Este posibil să se arate că magnetizarea netă într-un material diamagnetic depinde de caracteristicile electronului. Iar electronul face parte din atomii oricărui material, de aceea toți pot avea un răspuns diamagnetic la un moment dat.
Apa, gazele nobile, aurul, cuprul și multe altele sunt materiale diamagnetice.
În schimb materialele paramagnetic au o anumită magnetizare a lor. De aceea pot răspunde pozitiv la câmpul magnetic al unui magnet, de exemplu. Au o permeabilitate magnetică apropiată de valoarea μsau.
În apropierea unui magnet, ele pot de asemenea să se magnetizeze și să devină magneți pe cont propriu, dar acest efect dispare atunci când magnetul real este îndepărtat din vecinătate. Aluminiu și magneziu sunt exemple de materiale paramagnetice.
Substanțele paramagnetice sunt cele mai abundente în natură. Dar există materiale care sunt ușor atrase de magneții permanenți..
Sunt capabili să dobândească magnetizare pe cont propriu. Acestea sunt fierul, nichelul, cobaltul și pământurile rare, cum ar fi gadoliniu și disproziu. În plus, unele aliaje și compuși între acestea și alte minerale sunt cunoscute ca materiale. feromagnetic.
Acest tip de material are un răspuns magnetic foarte puternic la un câmp magnetic extern, cum ar fi un magnet, de exemplu. Acesta este motivul pentru care monedele de nichel se lipesc de magneții de bare. Și, la rândul lor, magneții de bare se lipesc de răcitoare.
Permeabilitatea magnetică relativă a materialelor feromagnetice este mult mai mare decât 1. În interior au magneți mici numiți dipoli magnetici. Pe măsură ce acești dipoli magnetici se aliniază, intensifică efectul magnetic în interiorul materialelor feromagnetice..
Când acești dipoli magnetici sunt în prezența unui câmp extern, se aliniază rapid lângă acesta și materialul se lipeste de magnet. Deși câmpul extern este suprimat, mutând magnetul, o magnetizare remanentă rămâne în interiorul materialului.
Temperaturile ridicate cauzează tulburări interne în toate substanțele, producând ceea ce se numește „agitație termică”. Odată cu căldura, dipolii magnetici își pierd alinierea și efectul magnetic dispare treptat..
Temperatura Curie este temperatura la care efectul magnetic dispare complet dintr-un material. La această valoare critică, substanțele feromagnetice devin paramagnetice.
Dispozitivele pentru stocarea datelor, cum ar fi benzile magnetice și amintirile magnetice, utilizează feromagnetismul. De asemenea, cu aceste materiale, magneții de înaltă intensitate sunt fabricați cu multe utilizări în cercetare.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.