Was ist die relative Durchlässigkeit?

Der Relative Permeabilität Es ist das Maß für die Fähigkeit eines bestimmten Materials, durch einen Fluss ohne Verlust seiner Eigenschaften zu kreuzen, was das eines anderen Materials, das als Referenz dient. Es wird als Grund zwischen der Durchlässigkeit des untersuchten Materials und dem Referenzmaterial berechnet. Daher ist es eine Menge, die die Dimensionen fehlen.

Im Allgemeinen denken Sie, wenn Sie über Permeabilität sprechen, über einen Flüssigkeitsfluss, häufig Wasser. Es gibt aber auch andere Elemente, die Substanzen überqueren können, z. B. Magnetfelder. In diesem Fall wird von der Rede gesprochen magnetische Permeabilität und von Relative magnetische Permeabilität.

Der Nickel hat eine hohe relative magnetische Durchlässigkeit, sodass die Münzen stark am Magneten festgehalten werden. Quelle: Pixabay.com.

Die Durchlässigkeit von Materialien ist eine sehr interessante Eigenschaft, unabhängig von der Art des Flusses, der sie überschreitet. Dank dessen ist es möglich zu antizipieren, wie sich diese Materialien in sehr unterschiedlichen Umständen verhalten werden.

Zum Beispiel ist die Bodendurchlässigkeit sehr wichtig, wenn sie Strukturen wie Abflüsse, Gehwege und mehr bauen. Auch für Pflanzen ist die Bodenpermeabilität relevant.

Die Permeabilität von Zellmembranen ermöglicht es für das Leben, dass die Zelle selektiv sein kann, indem es notwendige Substanzen wie Nährstoffe und andere abgelehnt wird, die schädlich sein können.

Was die magnetische relative Durchlässigkeit betrifft, gibt sie uns Informationen über die Reaktion der Materialien auf die Magnetfelder, die durch Magnete oder Drähte mit Strom verursacht werden. Solche Elemente sind in der Technologie, die uns umgibt.

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Relative magnetische Permeabilität

Eine sehr interessante Anwendung elektromagnetischer Wellen ist die Erleichterung der Ölbeachtung. Es basiert darauf, zu wissen, wie viel die Welle in den Untergrund durchdringen kann, bevor sie von ihr abgeschwächt wird.

Dies liefert eine gute Vorstellung von der Art der Steine, die sich an einem bestimmten Ort befinden, da jeder Stein nach seiner Zusammensetzung eine andere magnetische Permeabilität hat.

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Wie bereits erwähnt, vorausgesetzt, wir sprechen darüber Relative Permeabilität, Der Begriff "relativ" erfordert den Vergleich der Größe in einer Frage eines bestimmten Materials mit dem eines anderen, der als Referenz dient.

Dies ist immer anwendbar, unabhängig davon, ob es sich vor einer Flüssigkeit oder einem Magnetfeld Permeabilität handelt.

Die Leere ist Permeabilität, da elektromagnetische Wellen kein Problem damit haben, sich dort zu bewegen. Es ist eine gute Idee, es als Referenzwert zu betrachten, um die relative magnetische Durchlässigkeit eines Materials zu finden.

Die Vakuumpermeabilität ist nichts anderes als die bekannte Konstante des biot-savart-Gesetzes, das dazu dient, den magnetischen Induktionsvektor zu berechnen. Sein Wert ist:

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

Diese Konstante ist Teil der Natur und ist zusammen mit der elektrischen Zulage mit dem Wert der Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum verbunden.

Um die relative magnetische Permeabilität zu finden, muss die magnetische Reaktion eines Materials auf zwei verschiedene Mittel verglichen werden, von denen eine die Hohlraum ist.

Bei der Berechnung der magnetischen Induktion B Aus einem Draht in einem Vakuum wurde festgestellt, dass seine Größe lautet:

Wo B Es ist die Intensität des Magnetfeldes, Yo Es ist die Intensität des Stroms und R Es ist der radiale Abstand zum Draht. Wenn der Draht in ein anderes Medium eingetaucht ist, ist die Größe des Feldes:

Und relative Permeabilität μ_R Von diesem Medium ist es der Quotient zwischen B und B_entweder: μ_R= B/b_entweder. Es ist eine dimensionslose Menge, wie man gesehen werden kann.

Klassifizierung von Materialien nach ihrer relativen magnetischen Durchlässigkeit

Die relative magnetische Permeabilität ist eine dimensionslose und positive Menge, die das Verhältnis von zwei positiven Mengen ist. Denken Sie daran, dass das Modul eines Vektors immer größer als 0 ist.

μ_R= B/b_entweder = μ / μ_entweder

μ = μ_R . μ_entweder

Diese Größe beschreibt die magnetische Reaktion eines Mediums im Vergleich zur Hohlraumantwort.

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Jetzt kann die relative magnetische Permeabilität gleich 1 sein, weniger als 1 oder größer als 1. Das hängt von dem fraglichen Material und auch von der Temperatur ab.

• Natürlich ja μ_R= 1 Das Medium ist Leere.
• Wenn es weniger als 1 ist, ist es ein Material diamagnetisch
• Wenn es größer als 1 ist, aber nicht viel, ist das Material paramagnetisch
• Und wenn es viel größer als 1 ist, ist das Material ferromagnetisch.

Die Temperatur spielt eine wichtige Rolle bei der magnetischen Durchlässigkeit eines Materials. Tatsächlich ist dieser Wert nicht immer konstant. Durch Erhöhen der Temperatur eines Materials stört es intern, so dass seine magnetische Reaktion abnimmt.

Diamagnetische und paramagnetische Materialien

Die Materialien diamagnetisch Sie reagieren negativ auf die Magnetfelder und wehren sie ab. Michael Faraday (1791-1867) entdeckte dieses Anwesen 1846, als er feststellte.

Irgendwie induziert das Magnetfeld des Magneten ein Feld in die entgegengesetzte Richtung innerhalb der Wismut. Diese Eigenschaft ist jedoch nicht ausschließlich dieses Elements. Alle Materialien haben es in gewissem Maße.

Es ist möglich zu zeigen, dass die Netto -Magnetisierung in diamagnetischem Material von den Eigenschaften des Elektrons abhängt. Und das Elektron ist Teil der Atome jedes Materials, sodass jeder irgendwann eine diamagnetische Reaktion haben kann.

Wasser, edle Gase, Gold, Kupfer und viele mehr sind diamagnetische Materialien.

Andererseits die Materialien paramagnetisch Sie haben einige ihre eigene Magnetisierung. Deshalb können sie zum Beispiel positiv auf das Magnetfeld eines Magneten reagieren. Sie haben eine magnetische Permeabilität, die dem Wert von μ ähnelt_entweder.

In der Nähe eines Magneten können sie auch selbst magnetisieren und Magnete werden, aber dieser Effekt verschwindet, wenn der echte Magnete aus der Nähe entfernt wird. Aluminium und Magnesium sind Beispiele für paramagnetische Materialien.

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Wirklich magnetische Materialien: Ferromagnetismus

Paramagnetische Substanzen sind die am häufigsten vorkommenden Natur. Aber es gibt Materialien, die leicht von permanenten Magneten angezogen werden können.

Sie können Magnetisierung für sich selbst erwerben. Dies sind Eisen, Nickel, Kobalt und Seltene Erden wie Gadolinio und Disposium. Zusätzlich werden einige Legierungen und Verbindungen zwischen diesen und anderen Mineralien als Materialien bezeichnet Ferromagnetisch.

Diese Art von Material erfährt beispielsweise eine sehr intensive magnetische Reaktion auf ein externes Magnetfeld wie einen Magneten. Deshalb haften Nickelmünzen an den Stangenmagneten. Und wiederum die Stangenmagnete haften an Kühlschränken.

Die relative magnetische Permeabilität ferromagnetischer Materialien ist viel größer als 1. Im Inneren haben sie kleine Magnete genannt Magnetische Dipole. Wenn diese magnetischen Dipole ausgerichtet sind, verstärken sie den magnetischen Effekt in ferromagnetischen Materialien.

Wenn sich diese magnetischen Dipole in Gegenwart eines externen Feldes befinden, richten sie sich schnell mit diesem und dem Material übereinstimmen am Magneten. Obwohl das externe Feld angenommen wird, sich wegzuziehen, bleibt eine verbleibende Magnetisierung im Material.

Hohe Temperaturen verursachen in allen Substanzen eine interne Störung und erzeugen sogenannte "thermische Agitation", die sogenannte "Wärmeanwalt" genannt wird. Bei Hitze verlieren magnetische Dipole ihre Ausrichtung und der magnetische Effekt verschwindet.

Die Temperatur von Curie ist die Temperatur, für die der magnetische Effekt vollständig aus einem Material verschwindet. Zu diesem kritischen Wert werden ferromagnetische Substanzen in paramagnetisch umgewandelt.

Datenspeichergeräte wie magnetische Bänder und magnetische Erinnerungen verwenden Ferromagnetismus. Ebenso werden mit diesen Materialien hohe Intensitätsmagnete mit vielen Verwendungszwecken in der Forschung hergestellt.

Verweise

1. Tipler, p., Fliegen g. (2003). Physik für Wissenschaft und Technologie, Band 2.  Redaktionelle Reverte. P. 810-821.
2. Zapata, f. (2003). Untersuchung von Mineralogien im Zusammenhang mit dem Guafita 8x -Öl, das zum Guafita Campo (APIRE -Zustand) durch Messungen der magnetischen Anfälligkeit und Mossbauer gehört. Abschlussarbeit. Zentrale Universität von Venezuela.