Eksempel på magnetiske materialer

Fysik / by admin / July 04, 2021

Det Magnetiske materialer er dem der er i stand til at producere et Force Field der tiltrækker metalliske materialer, Campo også kaldet magnetfelt.

Magnetisme

Det Magnetisme er kapaciteten af et materiale af producere et magnetfelt, som har ansvaret for at trække de metaller, der er tæt på det.

Det er muligt elektriske strømme producerer et magnetfelt passerer gennem et materiale og gør det magnetisk. Dette fænomen kaldes Elektromagnetisme. Ud over denne mulighed er der naturlige eller syntetisk oprettede materialer, der skaber et magnetfelt.

Felterne skabt af magnetiske materialer kommer fra to atomkilder: orbital vinkelmomenter Y spin af elektroner, at når de er i kontinuerlig bevægelse i materialet, oplever de kræfter foran et magnetfelt, der påføres.

Et materiales magnetiske egenskaber kan ændre sig ved blanding eller legering med andre grundstoffer, hvor de ændres af interaktionen mellem atomer.

For eksempel kan et ikke-magnetisk materiale, såsom aluminium, opføre sig som et magnetisk materiale i materialer som blandingen Alnico (aluminium-nikkel-kobolt) eller mangan-aluminium-kulstof.

instagram story viewer

Også, ikke-magnetisk materiale kan tage denne egenskab igennem mekanisk arbejde eller andre kilde til stress der ændrer geometrien på krystalgitteret, der oprindeligt udgjorde det.

Alnico materiale (aluminium-nikkel-kobolt)

Magnetiske øjeblikke

Alt materiale er sammensat af atomer, der indeholder mobile elektroner. Et magnetfelt påført det virker altid på de elektroner, der betragtes individuelt. Dette giver anledning til den effekt, der kaldes Diamagnetisme. Dette er et velkendt fænomen, og det afhænger udelukkende af elektroners bevægelse.

Elektroner vil have en Magnetisk øjeblik, hvad er en arbejde udført af dem for at skabe et magnetfelt. Det magnetiske øjeblik kan være Orbital på grund af bevægelse af elektroner omkring kernen, eller Intrinsic eller spin, hvilket skyldes selve elektronens spin.

På niveauet med atomet, splejsning af magnetiske øjeblikke, bidraget af elektroner til det atom eller molekyle, som de er en del af, giver et resulterende magnetisk moment til atomet eller molekylet.

Når der er et netto atomært eller molekylært øjeblik, har de magnetiske øjeblikke en tendens til at justere sig med det påførte felt (eller med felterne skabt af tilstødende magnetiske øjeblikke), hvilket resulterer i effekten af Paramagnetisme.

Samtidig har den tilstedeværende termiske energi tendens til tilfældigt at orientere øjeblikke magnetisk, så den relative intensitet af alle disse effekter bestemmer opførslen af materiale. I et ikke-magnetiseret materiale er de magnetiske øjeblikke tilfældigt orienteret.

Magnetisk permeabilitet

Magnetiske materialer er kendetegnet ved deres Permeabilitet µ, som er forholdet mellem magnetisk induktionsfelt (den der er bidraget) og den magnetfelt i materialet:

Magnetisk adfærd

Materialer, der kan modificeres med et magnetfelt, kan opføre sig på forskellige måder, herunder de vigtigste er diamagnetisme, paramagnetisme, ferromagnetisme, antiferromagnetisme og Ferrimagnetisme.

Diamagnetisme

Det Diamagnetisme er en effekt, der er baseret på interaktionen mellem det anvendte felt og mobile elektroner af materialet.

Diamagnetiske materialer er magnetiseres svagt i den modsatte retning det anvendte magnetfelt. Resultatet er, at der vises en frastødende kraft på kroppen i forhold til det påførte felt.

Eksempler på diamagnetiske materialer er kobber og helium.

Paramagnetisme

Materialerne Paramagnetisk er kendetegnet ved atomer med a netto magnetisk øjeblik, som normalt er justeret parallelt med et anvendt felt. Paramagnetismens egenskaber er som følger.

Paramagnetiske materialer er svagt magnetiseret i samme retning end det påførte magnetfelt. Det viser sig, at en tiltrækkende kraft vises på kroppen med hensyn til det påførte felt.

Intensiteten af reaktionen er meget lille, og virkningerne er praktisk talt umulige at registrere undtagen ved ekstremt lave temperaturer eller meget stærke påførte felter.

Eksempler på paramagnetiske materialer er aluminium og natrium. Forskellige varianter af paramagnetisme opstår som en funktion af materialets krystallinske struktur, som inducerer magnetiske interaktioner mellem nærliggende atomer.

Ferromagnetisme

I materialerne Ferromagnetisk de individuelle magnetiske øjeblikke af store grupper af atomer eller molekyler de forbliver på linje med hinanden på grund af en stærk kobling, selv i fravær af et eksternt felt.

Disse grupper kaldes Domæner, og de fungerer som en lille permanent magnet. Domænerne er dannet for at minimere den magnetiske energi mellem dem.

I mangel af et anvendt felt har domænerne deres magnetiske nettomomenter tilfældigt fordelt. Når der anvendes et ydre felt, har domænerne en tendens til at justeres med feltet. Denne tilpasning kan forblive i nogle tilfælde af meget stærk kobling, når marken fjernes, hvilket skaber en permanent magnet. Termisk agitation har en tendens til at justere domænerne forkert.

Ferromagnetiske materialer er stærkt magnetiseret i samme retning som magnetfeltet anvendt. Således vises en tiltrækkende kraft på kroppen i forhold til det påførte felt.

Ved normal temperatur er termisk energi generelt ikke tilstrækkelig til at demagnetisere et magnetiseret materiale. Over en bestemt temperatur, kaldet Curie Temperature, bliver materialet imidlertid paramagnetisk.

En måde at demagnetisere et ferromagnetisk materiale på er opvarm den over denne temperatur.

Eksempler på ferromagnetiske materialer er jern, cobalt, nikkel og stål.

Antiferromagnetisme

Materialerne Antiferromagnetisk de har en naturlig tilstand, hvor de atomiske centrifugeringer af tilstødende atomer er modsatte, så nettomagnetmomentet er nul. Denne naturlige tilstand gør det vanskeligt for materialet at magnetisere.

Manganfluorid (MnF) er et simpelt eksempel. Over en kritisk temperatur, kaldet Neel-temperaturen, bliver et antiferromagnetisk materiale paramagnetisk.

Et andet eksempel på et antiferromagnetisk materiale er krom.

Ferrimagnetisme

Materialerne Ferrimagnetisk ligner antiferromagnetik, bortset fra at de alternerende atomarter er forskellige, såsom for eksempel ved eksistensen af to sammenflettede krystallinske undernet og har magnetiske øjeblikke forskellige.

Så der er en nettomagnetisering, som i tilfælde kan være meget intens. Det Magnetit Det har været kendt som et magnetisk materiale siden oldtiden. Det er en af jernoxiderne (Fe₃ELLER₄) og er struktureret med kubisk arrangement. Andre eksempler på ferrimagnetiske materialer er ferrit.

Magneterne

Det kaldes normalt Magnet til ethvert objekt, der producerer et eksternt magnetfelt. EN permanent magnet er et materiale, der, når det placeres i et tilstrækkeligt stærkt magnetfelt, ikke kun producerer sit eget eller inducerede magnetfelt, men også fortsætter med at producere induceret felt selv efter at være fjernet fra det anvendte felt.

Denne ejendom er ikke ændret eller svækket over tid undtagen når magneten udsættes for temperaturændringer, demagnetiserende felter, mekaniske belastninger, etc. Materialets evne til at modstå uden ændringer i dets magnetiske egenskaber forskellige typer miljøer og arbejdsforhold definerer, hvilke typer applikationer det kan bruges i.

Hedder Blødt magnetisk materiale til den, der mister sin magnetisering, når det eksterne felt, der producerede det, trækkes tilbage. Det er nyttigt til transport, koncentrering eller formning af magnetfelter.

Det Hårde magnetiske materialer de er dem, der opretholder magnetiseringen, selv ved at fjerne det anvendte felt. De bruges til fremstilling af permanente magneter.