Čo je relatívna priepustnosť?

Ten Relatívna priepustnosť Je to miera schopnosti určitého materiálu, kríženia tokom -bez straty jeho charakteristík -vzhľadom na schopnosť iného materiálu, ktorý slúži ako referencia. Vypočíta sa ako dôvod medzi priepustnosťou študovaného materiálu a referenčným materiálom. Preto je to suma, ktorá nemá rozmery.

Spravidla keď hovoríte o priepustnosti, uvažujete o toku tekutín, bežne. Existujú však aj ďalšie prvky, ktoré sú schopné prekročiť látky, napríklad magnetické polia. V tomto prípade sa hovorí magnetickú priepustnosť a Relatívna priepustnosť.

Nikel má vysokú relatívnu magnetickú priepustnosť, takže mince sú silne priľnuté k magnetu. Zdroj: Pixabay.com.

Priepustnosť materiálov je veľmi zaujímavou vlastnosťou bez ohľadu na typ toku, ktorý ich prechádza. Vďaka tomu je možné predvídať, ako sa tieto materiály budú správať za veľmi rozmanitých okolností.

Napríklad priepustnosť pôdy je veľmi dôležitá pri stavebníctve, ako sú odtoky, chodníky a ďalšie. Dokonca aj pre plodiny je priepustnosť pôdy relevantná.

Pre celý život umožňuje priepustnosť bunkových membrán selektívnej bunky tým, že umožňuje potrebné látky, ako sú živiny, a odmietnuť ostatných, ktoré môžu byť škodlivé.

Pokiaľ ide o magnetickú relatívnu priepustnosť, poskytuje nám informácie o odozve materiálov na magnetické polia spôsobené magnetmi alebo drôtmi s prúdom. Takéto prvky oplývajú technológiou, ktorá nás obklopuje, takže stojí za to investovať, aké účinky na materiály.

[TOC]

Relatívna priepustnosť

Veľmi zaujímavá aplikácia elektromagnetických vĺn je uľahčenie prieskumu ropy. Je založená na tom, ako je vlna schopná preniknúť do podložia skôr, ako ju zoslabuje.

Toto poskytuje dobrú predstavu o type hornín, ktoré sú na danom mieste, pretože každá skala má podľa jej zloženia inú magnetickú priepustnosť.

Môže vám slúžiť: Aká je dielektrická konštanta?

Ako je uvedené na začiatku, za predpokladu, že o tom hovoríme Relatívna priepustnosť, Pojem „relatívny“ vyžaduje porovnanie veľkosti v určitom materiáli, s veľkosťou iného, ​​ktorý slúži ako referencia.

Toto je vždy použiteľné, bez ohľadu na to, či je to priepustnosť pred tekutinou alebo magnetickým poľom.

Prázdna je priepustnosť, pretože elektromagnetické vlny nemajú problém s pohybom. Je dobré brať to ako referenčnú hodnotu, aby ste našli relatívnu magnetickú priepustnosť akéhokoľvek materiálu.

Vákuová priepustnosť nie je nič iné ako dobre známa konštanta zákona o biote-savart, ktorý slúži na výpočet magnetického indukčného vektora. Jeho hodnota je:

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

Táto konštanta je súčasťou prírody a je spojená, spolu s elektrickým príspevkom, s hodnotou rýchlosti svetla vo vákuu.

Na nájdenie relatívnej magnetickej permeability sa musí porovnať magnetická reakcia materiálu v dvoch rôznych prostriedkoch, z ktorých jeden je prázdnota.

Pri výpočte magnetickej indukcie B Z drôtu vo vákuu sa zistilo, že jeho veľkosť je:

Kde B Je to intenzita magnetického poľa, Jo Je to intenzita prúdu a r Je to radiálna vzdialenosť od drôtu. Ak je drôt ponorený do iného média, potom bude veľkosť poľa:

A relatívna priepustnosť μ_r Z tohto média je to kvocient medzi B a B_ani: μ_r= B/b_ani. Je to bezrozmerné množstvo, ako je vidieť.

Klasifikácia materiálov podľa ich relatívnej magnetickej priepustnosti

Relatívna magnetická permeabilita je bezrozmerné a pozitívne množstvo, čo je pomerom dvoch pozitívnych množstiev. Pamätajte, že modul vektora je vždy väčší ako 0.

μ_r= B/b_ani = μ / μ_ani

μ = μ_r . μ_ani

Táto veľkosť opisuje, čo je magnetická odozva média v porovnaní s medzerou.

Môže vám slúžiť: Thomson Atomic Model: Charakteristiky, postuláty, subatomické častice

Teraz sa môže relatívna magnetická permeabilita rovnať 1, menej ako 1 alebo viac ako 1. To závisí od príslušného materiálu a tiež od teploty.

• Zrejme áno μ_r= 1 Médium je prázdnota.
• Ak je to menej ako 1, je to materiál diamagnetický
• Ak je väčší ako 1, ale nie veľa, materiál je paramagnetický
• A ak je oveľa väčší ako 1, materiál je feromagnetický.

Teplota hrá dôležitú úlohu pri magnetickej priepustnosti materiálu. V skutočnosti je táto hodnota vždy konštantná. Zvýšením teploty materiálu, interne porucha, takže jej magnetická reakcia klesá.

Diamagnetické a paramagnetické materiály

Materiál diamagnetický Reagujú negatívne na magnetické polia a odrazujú ich. Michael Faraday (1791-1867) objavil túto vlastnosť v roku 1846, keď zistil, že kúsok bizmutu bol odrazený ktorýmkoľvek z pólov magnetu.

Magnetické pole magnetu nejako indukuje pole v opačnom smere v bizmute. Táto vlastnosť však nie je výlučný pre tento prvok. Všetky materiály to majú do istej miery.

Je možné preukázať, že sieťová magnetizácia v diamagnetickom materiáli závisí od charakteristík elektrónu. A elektrón je súčasťou atómov akéhokoľvek materiálu, takže každý môže mať v určitom okamihu diamagnetickú reakciu.

Voda, ušľachtilé plyny, zlato, meď a mnoho ďalších sú diamagnetické materiály.

Na druhej strane materiály paramagnetický Majú nejakú vlastnú magnetizáciu. Preto môžu napríklad pozitívne reagovať na magnetické pole magnetu. Majú magnetickú priepustnosť podobnú hodnote μ_ani.

V blízkosti magnetu môžu tiež magnetizovať a stať sa magnetmi sami, ale tento efekt zmizne, keď je skutočný magnet z okolia odstránený. Hliník a horčík sú príkladmi paramagnetických materiálov.

Môže vám slúžiť: Aká je elektrina? (S experimentom)

Skutočne magnetické materiály: feromagnetizmus

Paramagnetické látky sú svojou povahou najčastejšie. Existujú však materiály, ktoré ľahko priťahujú trvalé magnety.

Sú schopní získať magnetizáciu pre seba. Jedná sa o železo, nikel, kobalt a vzácne Zem, ako je gadolinio a disposium. Okrem toho niektoré zliatiny a zlúčeniny medzi týmito a inými minerálmi sú známe ako materiály Feromagnetický.

Tento typ materiálu prežíva veľmi intenzívnu magnetickú reakciu na vonkajšie magnetické pole, napríklad magnet, napríklad magnet. Preto niklové mince sa držia magnetov baru. A zase magnety tyče priľnú k chladničkám.

Relatívna magnetická permeabilita feromagnetických materiálov je oveľa väčšia ako 1. Vo vnútri majú malé magnety volá Magnetické dipóly. Keď sú tieto magnetické dipóly zarovnané, zintenzívňujú magnetický efekt vo vnútri feromagnetických materiálov.

Keď sú tieto magnetické dipóly v prítomnosti vonkajšieho poľa, rýchlo sa s tým vyrovnávajú a materiál priľne k magnetu. Aj keď sa predpokladá vonkajšie pole, odchádzajúce sa, zostáva zostávajúcou magnetizáciou vo vnútri materiálu.

Vysoké teploty spôsobujú vnútornú poruchu vo všetkých látkach a vytvárajú to, čo sa nazýva „tepelné agitácie“. Pri tepla stratia magnetické dipóly svoje zarovnanie a magnetický efekt mizne.

Curieho teplota je teplota, pre ktorú magnetický efekt úplne zmizne z materiálu. K tejto kritickej hodnote sa feromagnetické látky transformujú na paramagnetický.

Zariadenia na ukladanie údajov, ako sú magnetické pásky a magnetické spomienky, využívajú feromagnetizmus. Podobne s týmito materiálmi sa magnety s vysokou intenzitou vyrábajú s mnohými použitiami vo výskume.

Odkazy

1. Tipler, P., Lietať g. (2003). Fyzika pre vedu a techniku, zväzok 2.  Redaktor. P. 810-821.
2. Zapata, f. (2003). Štúdium mineralogie spojených s ropou Guafita 8x, ktorá je dobre patriaci k Guafita Campo (stav APURE) prostredníctvom meraní magnetickej citlivosti a Mossbauer. Diplomová práca. Venezuelská univerzita.