מהי הדמיה?

ה מגנטיות, המכונה גם מגנטיזציה או קיטוב מגנטי, היא צפיפות רגעים דיפול מגנטי כי הם המושרה בחומר מגנטי כאשר להציב ליד מגנט.

ההשפעות המגנטיות של חומר יכול גם להיות המושרה על ידי העברת זרם חשמלי דרך החומר.

ההשפעה המגנטית נגרמת על ידי תנועה של אלקטרונים באטומים, או ספין של אלקטרונים או גרעינים (מגנטיזציה ועוצמה מגנטית, 2016).

מנקודת מבט פשוטה, זה המרה של חומר (ברזל בדרך כלל) לתוך מגנט. השם המגנטיזציה נובע מהמילה הצרפתית המטרה אשר מתרגמת למגנט.

כאשר הם ממוקמים בשדה בלתי הומוגני, החומר נמשך או נדחף לכיוון שיפוע השדה. תכונה זו מתוארת על ידי רגישות מגנטית של החומר תלוי במידת המגנטיזציה של החומר בתחום.

מגנטיזציה תלויה בגודל של רגעים דיפול של האטומים בחומר ואת המידה שבה רגעים דיפול מיושרים זה עם זה.

חומרים מסוימים, כגון ברזל, מוצגים תכונות מגנטיות חזקות מאוד, בשל יישור הרגעים המגנטיים של האטומים שלהם באזורים קטנים מסוימים הנקראים תחומים.

בתנאים רגילים, תחומים שונים יש שדות לבטל אחד את השני, אבל הם יכולים גם להיות מיושר לייצר שדות מגנטיים גדולים מאוד.

מספר סגסוגות, כגון NdFeB (סגסוגת של neodymium, ברזל ו בורון), לשמור על תחומים שלהם מיושר ומשמשים כדי להפוך מגנטים קבועים.

השדה המגנטי החזק המיוצר על ידי מגנט אופייני של שלושה מילימטרים עוביים של חומר זה דומה לאלקטרומגנט עשוי לולאה נחושת הנושא זרם של כמה אלפי אמפר. לשם השוואה, הנוכחי בנורה אופיינית הוא 0.5 אמפר.

מאז יישור של תחומים של חומר מייצרת מגנט, disorganization של יישור הורה הורסת את התכונות המגנטיות של החומר.

התסיסה התרמית הנובעת מחימום מגנט בטמפרטורה גבוהה הורסת את התכונות המגנטיות שלה (Edwin Kashy, 2017).

הגדרה ומאפיינים של מגנטיזציה

מגנטיזציה או מגנטיזציה M של דיאלקטרי מוגדר על ידי:

כאשר N הוא מספר הדיפולים המגנטיים ליחידת נפח ו- μ הוא הרגע המגנטי של דיפול לכל דיפול (Griffiths, 1998). המגנט יכול גם להיות כתוב כמו:

איפה β הוא magnetizability.

השפעת המגנטיזציה היא לעורר צפיפות זרם מחוברת בתוך חומר

וזרם על פני השטח הצטרף על פני השטח

כאשר היחידה מצביעה על מצב נורמלי (Weisstein, 2007).

למה חומרים מסוימים יכולים להיות ממוגנטים בעוד שאחרים לא יכולים?

המאפיינים המגנטיים של החומרים קשורים עם זיווג של ספינים האטומים שלהם או מולקולות. זוהי תופעה של מכניקת הקוונטים.

אלמנטים כגון ניקל, ברזל, קובלט וחלק מהארץ הנדירה (dysprosium, gadolinium) מציגים התנהגות מגנטית ייחודית הנקראת פרומגנטיות, ברזל הוא הדוגמה השכיחה והדרמטית ביותר.

חומרים פרומגנטיים אלה מציגים תופעה של סדר ארוך טווח ברמה אטומית שגורמת לספינים של אלקטרונים לא מזוהים להיות מיושרים במקביל זה לזה באזור שנקרא תחום.

בתוך התחום, השדה המגנטי הוא אינטנסיבי, אך בדגימה בתפוצה רחבה, החומר לא מגנט בדרך כלל כי תחומים רבים יהיו מכוונים אקראית ביחס זה לזה.

הפרמגנטיות מתבטאת בכך ששדה מגנטי קטן המוטל מבחוץ, נאמר מתוך סולנואיד, יכול לגרום לתחומים המגנטיים להיות תואמים זה לזה, ואומרים שהחומר ממוגנט.

השדה המניע המגנטי יוגדל על ידי גורם גדול המתבטא בדרך כלל כחדירות יחסית לחומר. ישנם יישומים מעשיים רבים של חומרים פרומגנטיים, כגון אלקטרומגנט (Ferromagnetism, S.F.).

מאז 1950, ובמיוחד מאז 1960, התגלה כי כמה תרכובות קשורות יונית הן פרומגנטיות, שחלקן מבודדים חשמליים. לאחרים יש מוליכות בסדר גודל אופייני למחצה.

מעל לנקודת הקורי (הנקראת גם טמפרטורת קורי), המגנטיזציה הספונטנית של החומר הפרמגנטי נעלמת ונעשית פרמגנטית (כלומר, מגנטית חלשה).

זה קורה כי האנרגיה התרמית מספיקה כדי להתגבר על הכוחות של יישור פנימי של החומר.

טמפרטורות Curie עבור כמה חומרים פרומגנטיים חשובים הם: ברזל, 1043 K; קובלט, 1394 K; ניקל, 631 K; וגדוליניום, 293 K (אנציקלופדיה בריטניקה, 2014).

חומרים שאין להם תכונות מגנטיות נקראים diamagnetic. הסיבה לכך היא שהם מפגינים זיווג ספין במסלולים האורביטליים המולקולריים של מסלול אורביטלי.

דרכים למקסם חומר

1 - לשפשף מתכת עם מגנט חזק

1. אסוף את החומרים הדרושים. כדי למתג מתכת עם שיטה זו, אתה רק צריך מגנט חזק חתיכת מתכת עם תוכן ברזל ידוע. מתכות ללא ברזל לא יהיה מגנטי.
2. זהה את הקוטב הצפוני של המגנט. לכל מגנט יש שני מוטות, צפון וקוטב דרומי. הקוטב הצפוני הוא הצד השלילי, ואילו הקוטב הדרומי הוא הצד החיובי. מגנטים מסוימים יש את הקטבים שכותרתו ישירות עליהם.
3. שפשפו את הקוטב הצפוני ממרכז המתכת עד הסוף. בלחץ מוצק, במהירות להפעיל את המגנט דרך פיסת מתכת. פעולת שפשוף המגנט דרך המתכת מסייעת לאטומי הברזל ליישר בכיוון אחד. שוב ושוב מלטף את המתכת נותן את האטומים יותר הזדמנות בשורה.
4. בדוק את המגנטיות. לגעת המתכת נגד חבורה של קליפים או לנסות לדבוק אותו במקרר שלך. אם מקל קליפים או להישאר במקרר, המתכת הפכה מגנטית מספיק. אם המתכת אינה מגנטית, המשך לשפשף את המגנט באותו כיוון דרך המתכת.
5. המשך לשפשף את המגנט כנגד האובייקט כדי להגביר את המגנטיות. הקפד לשפשף את המגנט באותו כיוון בכל פעם. לאחר עשר משיכות, בדוק שוב את המגנטיות. חזור עד שהמגנט חזק מספיק כדי לאסוף את הסרטונים. אם אתה לשפשף אותו בכיוון ההפוך עם הקוטב הצפוני זה יהיה demagnetize מתכת (כיצד Magnetize מתכת, S.F.).

2. יצירת אלקטרומגנט

1. כדי ליצור אלקטרומגנט, תזדקק לחוטי נחושת מבודדים, חתיכת מתכת בעלת תכולת ברזל ידועה, סוללה 12 וולט (או מקור מתח DC אחר), מפרידי תיל וחיתוך חשמלי, וקלטת בידוד..
2. לעטוף את החוט מבודד סביב פיסת מתכת. קח את החוט ולהשאיר זנב על סנטימטר, לעטוף את החוט סביב המתכת כמה עשרות פעמים. יותר פעמים את סליל הוא עטוף, חזק מגנט יהיה. השאר גם זנב בקצה השני של החוט.
3. הסר את הקצוות של חוט נחושת. באמצעות shredders תיל, להסיר לפחות ¼ אינץ 'ל ½ אינץ' משני הקצוות של החוט. נחושת חייב להיות חשוף, כך שהוא יכול לבוא במגע עם אספקת החשמל ולספק חשמל למערכת.
4. חבר את הכבלים לסוללה. קחו קצה חשוף של חוט ועוטפים אותו סביב המסוף השלילי של הסוללה. באמצעות קלטת חשמל, לאבטח אותו במקום ולוודא חוט מתכת נוגע חוט מסוף. עם כבל אחר, לעטוף אותו ולאבטח אותו סביב המסוף החיובי של הסוללה.
5. בדוק את המגנטיות. כאשר הסוללה מחוברת כראוי היא תספק זרם חשמלי שגורם אטומי ברזל בשורה למעלה יצירת מוטות מגנטיים. זה מוביל את המתכת כי הוא magnetized. לגעת המתכת נגד כמה קליפים ולראות אם אתה יכול להרים אותם (Ludic Science, 2015).

הפניות

1. Edwin Kashy, S. B. (2017, 25 בינואר). מגנטיות. שחזר מ britannica.com.
2. אנציקלופדיה בריטניקה. (2014, 2 במרץ). פרומגנטיות. שחזר מ britannica.com.
3. פרומגנטיות. (S.F.). מתוך hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
4. Griffiths, D. J. (1998). מבוא Electrodynamics, 3rd ed ... צוקי אנגלווד, ניו ג 'רזי: פרנטיס הול.
5. כיצד מגנט מתכת. (S.F.). מתוך wikihow.com.
6. מדע. (2015, 8 במאי). מגנט עם חשמל. משוחזר מ- YouTube.
7. מגנטיות ועוצמה מגנטית. (2016, 6 באוקטובר). מקור:.
8. וייסטיין, א. וו. (2007). מגנטיות. מאוחזר מן.