Какво представлява Imaging?

на намагнитване, наричана също магнитна или магнитна поляризация, е плътността на магнитните диполни моменти, които са индуцирани в магнитен материал, когато са поставени в близост до магнит.

Магнитните ефекти на материала също могат да бъдат индуцирани чрез преминаване на електрически ток през материала.

Магнитният ефект се причинява от движението на електрони в атомите или от спина на електрони или ядра (намагнитване и магнитна интензивност, 2016)..

Поставено от проста гледна точка, превръщането на материал (обикновено желязо) в магнит. Името на намагнитване произлиза от френската дума aimantation което се превръща в магнит.

Когато се постави в нехомогенно поле, материята се привлича или отблъсква по посока на градиента на полето. Това свойство се описва от магнитната чувствителност на веществото и зависи от степента на намагнитване на веществото в полето.

Намагничаването зависи от размера на диполните моменти на атомите в веществото и степента, до която диполните моменти са подравнени помежду си..

Някои материали, като желязо, проявяват много силни магнитни свойства, поради подреждането на магнитните моменти на техните атоми в определени малки области, наречени домейни.

При нормални условия, различните области имат полета, които взаимно се отменят, но могат също така да бъдат подравнени, за да произвеждат изключително големи магнитни полета.

Няколко сплави, като NdFeB (сплав от неодим, желязо и бор), поддържат техните домейни подравнени и се използват за създаване на постоянни магнити..

Силното магнитно поле, произведено от типичен магнит с дебелина три милиметра от този материал, е сравнимо с електромагнит, направен от медна верига, носеща ток от няколко хиляди ампера. За сравнение, токът в типична електрическа крушка е 0.5 ампера.

Тъй като подравняването на областите на материала произвежда магнит, дезорганизацията на подреденото подреждане унищожава магнитните свойства на материала.

Топлинното разбъркване, което е резултат от нагряване на магнит при висока температура, разрушава неговите магнитни свойства (Edwin Kashy, 2017).

Определение и характеристики на намагнитването

Намагнитването или намагнитването М на диелектрика се определя от:

Където N е броят на магнитните диполи на единица обем и μ е диполен магнитен момент на дипол (Griffiths, 1998). Магнетизацията може да бъде записана и като:

Където β е намагнитването.

Ефектът от намагнитването е да се индуцират плътности на съединените токове в материала

По повърхността му се присъединява повърхностен ток

Къде е единицата, насочена навън нормално (Weisstein, 2007).

Защо някои материали могат да се намагнетизират, докато други не могат?

Магнитните свойства на материалите са свързани с сдвояването на завъртанията в техните атоми или молекули. Това е феномен на квантовата механика.

Елементи като никел, желязо, кобалт и някои от редкоземните елементи (dysprosium, gadolinium) показват уникално магнитно поведение, наречено феромагнетизъм, желязото е най-често срещаният и най-драматичен пример..

Тези феромагнитни материали представляват феномен на отдалечено подреждане на атомно ниво, което причинява спиновете на неспарените електрони да бъдат подравнени паралелно един на друг в област, наречена домейн.

В рамките на областта, магнитното поле е интензивно, но в общата проба материалът обикновено няма да се намагнетизира, тъй като многото области ще бъдат случайно ориентирани по отношение на всеки друг..

Феромагнетизмът се проявява във факта, че малко магнитно поле, наложено външно, например от соленоид, може да накара магнитните домени да се подравнят помежду си и се казва, че материалът е намагнитен.

След това магнитното задвижващо поле ще бъде увеличено с голям фактор, който обикновено се изразява като относителна проницаемост за материала. Има много практически приложения на феромагнитни материали, като електромагнита (Ferromagnetism, S.F.).

От 1950 г. и особено от 1960 г. насам е установено, че няколко йонно свързани съединения са феромагнитни, някои от които са електрически изолатори. Други имат проводимост с величина, характерна за полупроводниците.

Над точката на Кюри (наричана също температура на Кюри) спонтанното намагнитване на феромагнитния материал изчезва и става парамагнитно (т.е. остава слабо магнитно).

Това се случва, защото топлинната енергия е достатъчна за преодоляване на силите на вътрешното подравняване на материала.

Температурите на Кюри за някои важни феромагнитни материали са: желязо, 1043 К; Кобалт, 1394 К; Никел, 631 К; И гадолиний, 293 К (Енциклопедия Британика, 2014).

Материали, които нямат магнитни свойства, се наричат ​​диамагнитни. Това е така, защото те показват спин сдвояване в техните молекулярни орбитални орбитали.

Начини за магнетизиране на материал

1 - Разтрийте метал със силен магнит

1. Съберете необходимите материали. За да се намагнетизира метала с този метод, имате нужда само от силен магнит и парче метал с известно съдържание на желязо. Металите без желязо няма да бъдат магнитни.
2. Идентифицирайте Северния полюс на магнита. Всеки магнит има два полюса, северен и южен полюс. Северният полюс е отрицателната страна, а южният полюс е положителната страна. Някои магнити имат директно маркирани полюси върху тях.
3. Разтъркайте северния полюс от центъра на метала до края. С твърд натиск бързо задвижвайте магнита през парче метал. Актът на триене на магнита през метала помага на железните атоми да се подравнят в една посока. Многократното галиране на метала дава на атомите повече възможност да се подредят.
4. Тествайте магнетизма. Докоснете метала срещу куп клипове или опитайте да го залепите в хладилника. Ако скобите се залепват или остават в хладилника, металът е достатъчно магнетизиран. Ако металът не се намагнетизира, продължете да триете магнита в същата посока през метала.
5. Продължете да триете магнита срещу обекта, за да увеличите магнетизма. Уверете се, че всеки път разтривайте магнита в една и съща посока. След десет удара, проверете отново магнетизма. Повторете, докато магнитът е достатъчно здрав, за да вземе скобите. Ако го разтриете в противоположната посока със северния полюс, това наистина ще размагнетизира метала (Как да намажете метала, S.F.).

2- Създайте електромагнит

1. За да направите електромагнит, ще ви е необходим изолиран меден проводник, парче метал с известно съдържание на желязо, 12-волтова батерия (или друг източник на захранване с постоянен ток), проводници и електрически ножове и изолационна лента..
2. Обвийте изолирания проводник около металното парче. Вземете жицата и оставете опашката около инч, увийте жицата около метала няколко десетки пъти. Колкото повече пъти намотката е обвита, толкова по-силен ще бъде магнитът. Оставете опашката на другия край на жицата.
3. Отстранете краищата на медния проводник. С помощта на телените дробилки отстранете най-малко to инча до ½ инча от двата края на проводника. Медта трябва да бъде изложена така, че да може да влезе в контакт с електрозахранването и да осигури електричество на системата.
4. Свържете кабелите към батерията. Вземете голия край на жицата и го увийте около отрицателния извод на батерията. Използвайте електрическа лента, закрепете я на място и се уверете, че металната жица се допира до клемата. С другия кабел го увийте и закрепете около положителния полюс на батерията.
5. Тествайте магнетизма. Когато батерията е правилно свързана, тя ще осигури електрически ток, който кара атомите на желязо да се изравнят, създавайки магнитни полюси. Това води до омагнитния метал. Докоснете метала срещу някои клипове и вижте дали можете да ги вземете (Ludic Science, 2015).

препратки

1. Едуин Каши, С. Б. (2017, 25 януари). магнетизъм. Възстановен от britannica.com.
2. Енциклопедия Британика. (2014, 2 март). феромагнетизъм. Възстановен от britannica.com.
3. феромагнетизъм. (S.F.). Изтеглено от hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
4. Griffiths, D. J. (1998). Въведение в електродинамиката, трето издание ... Englewood Cliffs, Ню Джърси: Prentice-Hall.
5. Как да намажете метала. (S.F.). Изтеглено от wikihow.com.
6. Ludic Science. (2015, 8 май). Намаляване с електричество. Възстановен от YouTube.
7. Магнетизация и магнитна интензивност. (2016, 6 октомври). Изтеглено от byjus.com.
8. Weisstein, E.W. (2007). привличане. Взето от scienceworld.wolfram.com.