Koncept permeability, jednotky, faktory, príklady

Ten priepustnosť Je to schopnosť materiálu umožniť, aby ho prietok prekročil, buď jeho dlhým alebo širokým. Teraz môže byť prietok akéhokoľvek druhu: kvapalný, plynný, elektrický, magnetický, kalorický atď. Pokiaľ ide o chémiu a inžinierstvo, toky sú zvyčajne kvapalné alebo plyny; Zatiaľ čo vo fyzike sú línie elektrického alebo magnetického poľa.

Pokiaľ ide o tento posledný bod, hovorí sa o magnetickej priepustnosti, označenej symbolom μ. Aby bol materiál priepustný pre tok, musí podstúpiť okamžitú zmenu vyvolanú príslušným tokom alebo byť schopný zmeniť tok sám osebe.

Priepustnosť magnetického poľa prostredníctvom materiálov. Zdroj: Marled, francúzske kapióny odstránené [1]/cc od (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/1.0)

Na vynikajúcom obraze sa porovnávajú magnetické permeány troch materiálov. B je hustota magnetického toku, predstavuje počet riadkov. H je intenzita vonkajšieho magnetického poľa obklopujúceho materiál. Preto sa pozoruje, že modrý materiál nie je príliš priepustný, zatiaľ čo žltá a ružová je vo väčšej miere.

Ružový materiál je z magnetického hľadiska najviac priepustný, pretože je najviac magnetizovaný. Preto dochádza k zvýšeniu magnetického poľa (b >> h).

[TOC]

Jednotky

Jednotka magnetickej permeability je Henry na meter, h/m o n · a². Jeho vzorec je:

μ = b/h

Ide o magnetickú priepustnosť. Čo je však viac materiálnej priepustnosti? Rovnako ako prietok kvapaliny, ktorý sa snaží pohybovať cez póry tuhej látky alebo membrány.

Napríklad priepustnosť hornín, ktoré tvoria usadeniny oleja. Pre tieto typy javov sa používa jednotka C.g.siež. nazývané Darcy, D (9.86923 · 10^-23 m²).

Môže vám slúžiť: aktivačná energia

Jednotka D je obzvlášť vyhradená pre geologické vedy a ropný priemysel, najmä ak sa týka vŕtania ropných nádrží.

Relatívna priepustnosť

Po návrate k magnetickej permeabilite bude materiál priepustnejší ako druhý, ak jeho hodnota μ_r je starší. Táto hodnota zase naznačuje, ako je materiál priepustný v porovnaní s medzerou. Takže ak μ_r Je to väčšie ako 1, znamená to, že materiál je magnetizovaný a je veľmi priepustný pre čiary magnetického poľa.

Na druhej strane, ak μ_r Je to menej ako 1, znamená to, že jeho magnetizácia ovplyvňuje alebo redukuje línie magnetického poľa. Dalo by sa povedať, že tento materiál je „semiperpermovateľný“ pre magnetické pole. Medzitým μ_r Rovnako alebo veľmi blízko 1, poznamenáva, že magnetické pole prechádza materiálom bez narušenia, ako sa deje vo vákuu.

Hodnoty μ sú veľmi variabilné pre rovnaký materiál, takže relatívna priepustnosť je preferovaná pri porovnaní dvoch alebo viacerých materiálov navzájom.

Faktory, ktoré určujú priepustnosť

Afinita k toku

Aby bol materiál priepustný, musí umožniť, aby príslušný tok prešiel cez ňu. Podobne musí materiál zažiť zmenu, aj keď je mierny, v jej vlastnostiach kvôli tomuto toku. Alebo viditeľné inak, materiál musí modifikovať alebo narušiť tok.

Pri magnetickej permeabilite bude materiál priepustnejší ako druhý, ak je jeho magnetizácia väčšia, keď zažije vonkajšie magnetické pole.

Medzitým v priepustnosti materiálu, typickejšie pre inžinierstvo, je potrebné, aby bol materiál „mokrý“ tok. Napríklad materiál bude priepustný pred danou tekutinou, aby povedal vodu, ak jej povrch a interstices dokážu zvlhčiť. V opačnom prípade voda nikdy nebude cestovať materiálom. Oveľa menej, ak je materiál hydrofóbny a vždy zostáva suchý.

Môže vám slúžiť: elektronická hustota

Táto „afinita“ materiálu k toku je hlavným faktorom, ktorý určuje, či bude v prvom rade priepustný alebo nie.

Veľkosť a vedenie pórov

Priepustnosť materiálov voči kvapalinám alebo plynom, ktorá ponecháva magnetickú priepustnosť, závisí nielen od afinity materiálu v dôsledku toku sama osebe, ale aj od veľkosti a orientácie pórov.

Z dôvodu, póry sú vnútorné kanály, pre ktoré bude tok cestovať. Ak sú veľmi malé, nižší objem prechádza materiálom. Podobne, ak sú póry orientované v polohe kolmej na smer toku, ich posun bude pomalší a zranený.

Teplota

Teplota hrá dôležitú úlohu pri priepustnosti materiálov. To ovplyvňuje spôsob, ako sú materiály magnetizované a tiež to, ako sa v nich pohybujú kvapaliny a plyny.

Všeobecne platí, že pri vyššej teplote, väčšia priepustnosť, keď viskozita tekutín znižuje a zvyšuje rýchlosť, s akou sa plyny šíria.

Intenzita prietoku

Magnetická priepustnosť je ovplyvnená intenzitou magnetického poľa. To platí aj pre toky tekutín a plynov, v ktorých je jeho intenzita definovaná tlakom, ktorý prietok vyvíja na povrch materiálu.

Príklady priepustnosti

Podlaha

Magnetická priepustnosť pôdy závisí od jej zloženia minerálov a ich typov magnetizmu. Na druhej strane sa jej priepustnosť kvapalných látok líši v závislosti od veľkosti jej zŕn a ustanovení. Pozorujte napríklad nasledujúce video:

Porovnáva priepustnosť pre rôzne tuhé látky. Všimnite si, že hlina, pretože má najmenšie zrná, je tá, ktorá umožňuje najmenej jej vodu prekročiť.

Môže vám slúžiť: sulfid železa (ii): Vlastnosti, riziká a použitia

Podobne by sa malo poznamenať, že voda, ktorá vyjde, je zahalená, pretože má mokré príslušné tuhé látky; s výnimkou kameňov, pretože medzery medzi nimi boli veľmi veľké.

Vyprázdniť

Magnetická priepustnosť vákua je okolo 12.57 × 10⁻⁷ H/m a je označený ako μ₀. Permeability materiálov alebo prostriedkov šírenia, μ, sú rozdelené medzi túto hodnotu, aby sa získali μ_r (μ/ μ₀).

Žehlička

Z príkladu železa sa bude diskutovať výlučne o magnetickej priepustnosti. Pre tento kov v jeho čistom stave (99.95%), jeho μ_r je 200 000. To znamená, že vedenia magnetického poľa sa prenášajú dvesto tisíckrát intenzívnejšie prostredníctvom železa ako vo vákuu.

Vodná voda

Relatívna priepustnosť vody je 0.999 992. To znamená, že sa ťažko líši od medzery, pokiaľ ide o šírenie magnetického poľa.

Meď

Μ_r medi je 0.999 994. Je to prakticky takmer rovnaké ako voda. Pretože? Pretože meď nie je magnetizovaná a nerobí to, magnetické pole sa ním nezvyšuje.

Drevo

Μ_r dreva je 1.000 000 43. Je to prakticky rovnaké ako v vákuu, pretože drevo dokonca trpí opovrhnuteľnými magnetizáciou kvôli jeho nečistotám.

Odkazy

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie.). Učenie sa.
2. Wikipedia. (2020). Permeabilita (elektromagnetizmus). Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Simulácia toku. (2018). Čo je priepustnosť? Obnovené z: kalkulačky.orgán
4. Evan Bianco. (27. januára 2011). Čo je Darcy? Získané z: agilecientific.com
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fyzika pre vedu a inžinierstvo. Zväzok 1. 7. Vydanie. Mexiko. Redaktori učenia sa Cengage.
6. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (6. mája 2020). Magnetickú priepustnosť. Encyclopædia Britannica. Získané z: Britannica.com
7. Damien Howard. (2020). Čo je magnetická priepustnosť? - Definícia a príklad. Štúdium. Získané z: štúdie.com