Mis on pildistamine?

The magnetiseerimine, nimetatakse ka magnetiseerimiseks või magnetiliseks polarisatsiooniks, magnetilise dipooli hetkede tihedus, mis on magnetisse paigutatud magneti lähedal..

Materjali magnetilisi mõjusid võib põhjustada ka elektrivoolu läbimine materjali kaudu.

Magnetiefekti põhjustab elektronide liikumine aatomites või elektronide või tuumade spin (magnetiseerimine ja magnetiline intensiivsus, 2016).

Lihtsalt vaadates on tegemist materjali (tavaliselt rauda) muundamisega magnetiks. Nime magnetiseerimine tuleneb prantsuse sõnast eesmärk mis tähendab magnetit.

Inhomogeensele väljale paigutamisel tõmmatakse aine välja või tõrjutakse põllu gradiendi suunas. Seda omadust kirjeldab materjali magnetiline vastuvõtlikkus ja see sõltub aine magnetiseerumisastmest.

Magnetiseerimine sõltub aine aatomite dipoolsete hetkede suurusest ja sellest, mil määral dipoolmomendid on üksteisega joondatud.

Teatud materjalidel, nagu raud, on väga tugevad magnetilised omadused, kuna nende aatomite magnetmomendid on joondatud teatud väikestes piirkondades, mida nimetatakse domeenideks..

Normaalsetes tingimustes on erinevates domeenides väljad, mis tühistavad üksteise, kuid neid saab samuti joondada äärmiselt suurte magnetväljade tootmiseks.

Mitmed sulamid, nagu NdFeB (neodüümi, raua ja boori sulam), hoiavad oma domeene joondatud ja neid kasutatakse püsimagnetite valmistamiseks..

Selle materjali tüüpilise kolme millimeetri paksuse magneti poolt toodetud tugev magnetväli on võrreldav elektromagnetiga, mis on valmistatud vasktsüklist, millel on mitu tuhat amprit. Võrdluseks on, et tüüpilise lampi vool on 0,5 amprit.

Kuna materjali domeenide joondamine tekitab magneti, hävitab tellitud joonduse disorganiseerimine materjali magnetilised omadused..

Kõrge temperatuuriga magneti kuumutamisest tulenev termiline segamine hävitab selle magnetilised omadused (Edwin Kashy, 2017).

Magnetiseerimise määratlus ja omadused

Dielektriku magnetiseerimise või magnetiseerimise M määratleb:

Kui N on magnetiliste dipoolide arv mahuühiku kohta ja μ on dipoolne magnetmoment dipooli kohta (Griffiths, 1998). Magnetiseerimist saab kirjutada ka järgmiselt:

Kui β on magnetiseeritavus.

Magnetiseerimise mõju on tekitada materjali sees ühendatud voolutihedusi

Ja selle pinnale liideti pinna vool

Kus on seade väljapoole normaalne (Weisstein, 2007).

Miks mõned materjalid on magnetiseeritavad, samas kui teised ei saa seda teha?

Materjalide magnetilised omadused on seotud nende aatomite või molekulide keerdude sidumisega. See on kvantmehaanika nähtus.

Sellised elemendid nagu nikkel, raud, koobalt ja mõned haruldased muldmetallid (düsproosium, gadoliinium) omavad unikaalset magnetilist käitumist, mida nimetatakse ferromagnetismiks, raud on kõige levinum ja kõige dramaatilisem näide.

Need ferromagnetilised materjalid kujutavad endast aatomitasandil pikaajalise tellimise nähtust, mis põhjustab paralleelsete elektronide keerdudega üksteisega paralleelselt domeenis, mida nimetatakse domeeniks.

Domeeni sees on magnetväli intensiivne, kuid massiproovis ei magnetiseeru materjal tavaliselt, sest paljud domeenid on üksteise suhtes juhuslikult orienteeritud.

Ferromomagnetism avaldub selles, et väike magnetvälja, mis on välja pandud väliselt, näiteks solenoidist, võib põhjustada magnetdomeenide üksteisega joondumist ja öeldakse, et materjal on magnetiseeritud.

Seejärel suurendatakse magnetvälja väli suure teguriga, mida tavaliselt väljendatakse materjali suhtelise läbilaskvusena. Ferromagnetiliste materjalide, näiteks elektromagneti (Ferromagnetism, S.F.) on palju praktilisi rakendusi..

Alates 1950. aastast ja eriti alates 1960. aastast on avastatud, et mitmed iooniliselt seotud ühendid on ferromagnetilised, millest mõned on elektrilised isolaatorid. Teistel on pooljuhtidele tüüpiline juhtivus.

Curie-punkti kohal (mida nimetatakse ka Curie-temperatuuriks) kaob ferromagnetilise materjali spontaanne magnetiseerumine ja muutub paramagnetiliseks (st jääb nõrgalt magnetiliseks).

See juhtub seetõttu, et soojusenergia on piisav materjali sisemise joondamise jõudude ületamiseks.

Mõnede oluliste ferromagnetiliste materjalide Curie temperatuurid on: raud, 1043 K; Koobalt, 1394 K; Nikkel, 631 K; Ja gadoliinium, 293 K (Encyclopædia Britannica, 2014).

Materjale, millel ei ole magnetilisi omadusi, nimetatakse diamagnetiliseks. Seda seetõttu, et neil on oma molekulaarsete orbitaalsete orbitaalsete orbitaalide spinimispaar.

Materjali magnetiseerimise viisid

1- Hõõruge metall tugevast magnetist

1. Koguge vajalikud materjalid. Metalli magnetiseerimiseks selle meetodiga on vaja ainult tugevat magnetit ja teadaoleva rauasisaldusega metallist tükki. Raudeta metallid ei ole magnetilised.
2. Nimetage magneti põhjapoolus. Igal magnetil on kaks poolust, põhja ja lõuna pool. Põhjapoolne pool on negatiivne külg, samas kui lõuna pool on positiivne külg. Mõnedel magnetitel on otsad nende peal.
3. Hõõruge põhjapoolus metallist keskelt lõpuni. Tugeva surve korral käivitage magnet kiiresti metallist. Magneti hõõrdumine läbi metalli aitab raua aatomitel ühte suunda viia. Metallist korduvalt paistab, et aatomid saavad rohkem rivistuda.
4. Testige magnetismi. Puudutage metalli klambrite vastu või proovige seda oma külmkappi kinni pidada. Kui klambrid jäävad või jäävad külmikusse, on metall piisavalt magnetiseeritud. Kui metall ei magnetiseeru, jätkake magneti hõõrumist samas suunas läbi metalli.
5. Jätkake magnetit objekti vastu, et suurendada magnetismi. Kindlasti hõõruge magnet iga kord samas suunas. Pärast kümmet lööki kontrollige magnetism uuesti. Korda, kuni magnet on piisavalt tugev, et klambrid üles tõmmata. Kui te hõõrute seda põhjapooluse poole vastupidises suunas, demagneteerib see metalli (kuidas metalli magneteerida, S.F.)..

2 - luua elektromagnet

1. Elektromagneti valmistamiseks on vaja isoleeritud vasktraati, tuntud rauasisaldusega metallist tükki, 12-voldist akut (või muud alalisvooluallikat), traadi eraldajaid ja elektrilõike ning isoleermaterjali..
2. Keerake isoleeritud traat metallist tükk ümber. Võtke traat ja jäta saba umbes tolli, mähkige traat paari kümne korra metallist ümber. Mida rohkem on mähis keeratud, seda tugevam on magnet. Jätke ka kaabli otsa ka saba.
3. Eemaldage vasktraadi otsad. Kasutage traadi purustajaid kasutades vähemalt ¼ tolli kuni ½ tolli traadi mõlemast otsast. Vask peab olema avatud nii, et see saaks kokku puutuda toiteallikaga ja anda süsteemile elektrienergiat.
4. Ühendage kaablid akuga. Võtke kaabli tühi ots ja minge aku negatiivse klemmi ümber. Kinnitage see elektrilindi abil kohale ja veenduge, et metalltraat puudutab klemmi juhet. Teise kaabli abil keerake see kinni ja kinnitage aku positiivse klemmi ümber.
5. Testige magnetismi. Kui aku on korralikult ühendatud, annab see elektrivoolu, mis põhjustab raua aatomite magnetilise pooluse moodustumise. See viib magnetisse magnetisse. Puudutage metalli mõne klambri vastu ja vaadake, kas saate neid valida (Ludic Science, 2015).

Viited

1. Edwin Kashy, S. B. (2017, 25. jaanuar). Magnetism. Taastati britannica.com.
2. Encyclopædia Britannica. (2014, 2. märts). Ferromagnetism. Taastati britannica.com.
3. Ferromagnetism. (S.F.). Välja otsitud hüperfüüsikast.phy-astr.gsu.edu.
4. Griffiths, D. J. (1998). Elektrodünaamika sissejuhatus, 3. ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
5. Kuidas Magnetiseerida Metal. (S.F.). Välja otsitud aadressilt wikihow.com.
6. Ludic Science. (2015, 8. mai). Magnetiseerimine elektriga. Taastati YouTube'ist.
7. Magnetiseerimine ja magnetiline intensiivsus. (2016, 6. oktoober). Välja otsitud byjus.com.
8. Weisstein, E. W. (2007). Magnetiseerimine. Välja otsitud scienceworld.wolfram.com.