Magnetisaatio tai sitä kutsutaan myös magnetoinniksi tai magnetoinniksi tulee prosessi, josta materiaalin magneettiset dipolimomentit sille määritettyjen ominaisuuksien kanssa, ovat linjassa. Se on prosessi, joka suoritetaan magneettisten ominaisuuksien luomiseksi teräs- tai rautatangolle, se on yksinkertaisesti magneettien ominaisuuksien siirtäminen niitä vastaanottavalle elementille, tarjoten magneettisia ominaisuuksia mainitulle materiaalille tai elementille ja houkuttelemalla sitten muuhun esineitä kuin se olisi magneetti
Mutta mikä on magneetti?
Magneetti on mineraali, joka esiintyy yhdistämällä happi ensimmäisen hapetusasteen yksinkertaisen tai yhdistetyn radikaalin kanssa ja rautaeseskvioksidiin, jonka perusominaisuus on houkutella metalleja, kuten rautaa, nikkeliä, kobolttia, koska sen ympärille syntyy magneettikenttä.
Materiaalilla tai magneetilla on kaksi erilaista tai vastakkaista magneettipylvästä, joita kutsumme pohjoiseksi ja eteläksi, kutsuttaaksemme niitä puhekielellä tai suositulla tavalla ja seurauksena niiden suuntautumisesta maapallon päihin.
Miksi materiaalit vetävät puoleensa?
Kun magneetin navat lähestyvät, tapahtuu eräänlainen automaattinen karkotus, koska vetovoima syntyy vastakkaisten napojen välillä. Nämä materiaalit, muunnettuna magneeteiksi, ovat yleensä tangonmuotoisia pylväiden päillä tai niillä voi olla myös klassinen hevosenkengän muoto.
Tämä magnetismin ilmiö voi olla monessa muodossa, se voi olla sähkövirta johtimessa tai hiukkasissa, jotka liikkuvat avaruudessa, tai elektronin liike atomirataalilla. Rungot koostuvat kolmesta hiukkasesta: protonit, elektronit ja neutronit. Elektronit ovat luonnostaan magneetteja, ja onkin niin, että kappaleissa nämä elementit ovat hajallaan koko pidennyksensä ajan ja voivat toimia ja vaikutusta luonnollisella tavalla.
Onko kaikilla materiaaleilla tämä ominaisuus?
Suoritettujen kokeiden mukaan suurimmalla osalla materiaaleista, joiden kanssa olemme tekemisissä, on suuremmassa tai pienemmässä määrin mahdollisuus houkutella tai saada magneettinen vetovoima, tietysti tällä laajalla materiaalivalikoimalla metalleilla on suurempi ja tehokas kiintiö kuin esimerkiksi , jolla on muovimateriaali.
On materiaaleja, kuten rauta, koboltti, nikkeli, joilla on hyvin merkittävät magneettiset ominaisuudet. Jos tuomme nämä lähemmäksi magneettia, näemme sen heti metalliosa liittyy siihen, se on yksinkertaisin osoitus, jonka voimme tietää. Kaikilla materiaaleilla on jossain määrin magneettisia ominaisuuksia. Sijoittamalla ainetta epähomogeeniseen kenttään se vetää puoleensa tai hylkää sen kentän kaltevuuden suuntaan. Tälle ominaisuudelle on ominaista aineen magneettinen herkkyys olemassa olevan magnetoitumisasteen mukaan.
Tämä magnetointi riippuu aineen atomien dipolimomenttien koosta ja siitä, missä määrin dipolimomentit ovat linjassa keskenään. Tässä voidaan mainita rauta, jolla on tai jolla on erittäin merkittäviä magneettisia ominaisuuksia, johtuen sen atomien magneettisten momenttien kohdentumisesta tietyt alueet, joita kutsutaan "verkkotunnuksiksi".
On boorin, raudan ja neodyymin (NdFeB) seosta, joiden domeenit ovat linjassa ja joita käytetään kestomagneettien valmistamiseen. Tästä materiaalista valmistetun tyypillisen kolmen millimetrin paksuisen magneetin tuottama voimakas magneettikenttä on verrattavissa sähkömagneettiin, joka on valmistettu kuparisilmukasta, joka kuljettaa useita tuhansia ampeereita. Vertailun vuoksi tyypillisen lampun virta on 0,5 ampeeria.
Magneettinen hetki
Rungon magnetointi M johtuu kiertävistä sähkövirroista tai alkeis atomimagneettisista momenteista, ja se määritellään magneettisena momenttina sellaisten virtojen tai momenttien määrä. Mks (SI) -yksikköjärjestelmässä M mitataan verkkoina neliömetriä kohti.
Toisaalta on välttämätöntä tietää magnetisoinnin vaikutus aineiden fysikaalisiin ominaisuuksiin, joista voidaan mainita: sähköinen vastus, ominaislämpö ja elastinen jännitys.
Magneettikenttä
Magneettikentän osoittaminen on liikkeessä oleville varauksille kohdistuva voima, tämä voima ohjaa hiukkaset muuttamatta niiden nopeutta.
Tämä voidaan havaita esimerkiksi kompassineulan vääntömomentissa, joka toimii kohdistamaan neula maan magneettikentän kanssa, mainittu neula on ohut rautapala, joka on magnetoitu. Yksi ääripää kutsutaan usein pohjoisnapa ja toinen äärimmäinen etelänapa, siksi molempien napojen välinen voima on houkutteleva, kun taas samanlaisten napojen välinen voima on vastenmielinen.
C: n ominaisuudetmagneettikenttä
Tätä magneettikenttää voidaan kutsua magneettivuon tiheydeksi tai magneettiseksi induktioksi, ja sitä symboloi aina kirjain B. Magneettikentän perusominaisuus on, että sen virtaus minkä tahansa suljetun pinnan läpi katoaa. (Suljettu pinta on tila, joka ympäröi tilavuuden kokonaan.) Tämä ilmaistaan matemaattisesti div B = 0: lla ja se voidaan fyysisesti ymmärtää kenttää B edustavien kenttien avulla.
Magneettikentät mitataan teslan (T) yksikköinä. (Toinen yleisesti käytetty mittayksikkö B: lle on gauss, vaikka sitä ei enää pidetä vakioyksikkönä. Yksi gauss on yhtä suuri kuin 10-4 teslasta).
Tässä mielessä magneettikenttä se on aivan erilainen kuin sähkökenttä. Sähkökenttälinjat voivat alkaa ja päättyä latauksella.
Yleisin magneettikenttien lähde on sähkövirta. Se voi olla sähkövirta pyöreässä johtimessa tai kiertävän elektronin liike atomissa. Molempiin virtasilmukatyyppeihin liittyy magneettinen dipolimomentti, jonka arvo on iA, virran i ja silmukan A tulo.
Myös atomien elektronit, protonit ja neutronit ovat siihen liittyvä magneettinen dipoli sen luontaisella kierteellä; Tällaiset magneettidipolimomentit ovat toinen tärkeä magneettikenttien lähde.
Hiukkaa, jolla on magneettinen dipolimomentti, kutsutaan usein magneettiseksi dipoliksi. (Magneettisen dipolin voidaan ajatella olevan pieni tankomagneetti. Sillä on sama magneettikenttä kuin tällä magneetilla ja se käyttäytyy samalla tavalla ulkoisissa magneettikentissä.)
Kun se asetetaan ulkoiseen magneettikenttään, magneettinen dipoli voidaan kiinnittää momenttiin, joka pyrkii kohdistamaan sen kentän kanssa; jos ulkoinen kenttä ei ole tasainen, dipoliin voi kohdistua myös voima.
Magnetisointimenetelmät
Suora kontakti:
Se on eniten käytetty, hiero yksinkertaisesti joko raudan tai teräksen materiaalin toista päätä magneetin yhdellä napalla, samalla kun hieroa toista päätä toisella napalla. Vaikka on totta, että tämä on helppo osoittaa, meidän on myös tiedettävä, että erilaiset Magneettiset materiaalit vaativat erilaisia magnetointienergioita, joten on tärkeää tietää energiamäärä, joka tarvitaan magneettien täydelliseen kyllästämiseen tämän prosessin aikana.
Induktio:
Hyvin pieniä teräs- tai rautatankoja lähestytään melko voimakkaalle magneetille, sitten kaapeli kääritään rautapalalle, jota kutsumme "kelaksi", tämä menettely tuottaa ilmiön, joka tunnetaan nimellä sähkömagneetti, houkuttelemalla pienet hiukkaset magneettiin. On tarpeen selventää, että vetovoima ilmenee vain sähkövirran liikkuessa.
Nämä linjat sulkeutuvat aina itseensä, joten jos ne menevät jossakin vaiheessa tiettyyn äänenvoimakkuuteen, heidän on jätettävä myös tämä tilavuus. Tässä mielessä magneettikenttä on aivan erilainen kuin sähkökenttä. Sähkökenttälinjat voivat alkaa ja päättyä latauksella.