Magnetizācija jeb saukta arī par magnetizāciju vai magnetizāciju nāk par procesu, no kura materiāla magnētiskie dipola momenti ar tam noteiktajām īpašībām, ir izlīdzināti. Tas ir process, kas tiek veikts, lai radītu magnētiskās īpašības tērauda vai dzelzs stienim, tas ir vienkārši magnēta īpašību nodošana elementam, kas tos saņem, nodrošinot tam materiāla vai elementa magnētiskās īpašības, pēc tam piesaistot to citi priekšmeti it kā tas būtu magnēts
Bet kas ir magnēts?
Magnēts ir minerāls, kas rodas, apvienojot skābekli ar vienkāršu vai saliktu radikāļu pirmajā oksidācijas pakāpē un dzelzs seskvioksīdu, kura pamatīpašums piesaista tādus metālus kā dzelzs, niķelis, kobalts, jo ap to tiek izveidots magnētiskais lauks.
Materiālam vai magnētam ir divi dažādi vai pretēji magnētiskie stabi, kurus mēs dēvētu par ziemeļiem un dienvidiem, lai tos sauktu sarunvalodā vai populārā veidā, kā arī to orientācijas rezultātā uz planētas Zemes galiem.
Kāpēc Materiāli tiek piesaistīti?
Kad tuvojas magnēta stabi, rodas sava veida automātiska atgrūšana, jo starp pretējiem poliem rodas pievilcība. Šie materiāli, kas pārveidoti par magnētiem, parasti ir stieņa formas ar stabiem galos, vai arī tiem var būt klasiska pakava forma.
Šim magnētisma fenomenam var būt dažādas formas, tā var būt elektriskā strāva vadītājā vai daļiņas, kas pārvietojas pa kosmosu, vai elektrona kustība atoma orbitālē. Ķermeņi sastāv no trim daļiņām: protoni, elektroni un neitroni. Elektroni ir dabiski magnēti, un ir tā, ka ķermeņos šie elementi ir izkliedēti visā to pagarinājumā un var dabiski iedarboties.
Vai visiem materiāliem ir šī īpašība?
Saskaņā ar veiktajiem eksperimentiem lielākajai daļai materiālu, ar kuriem mēs mijiedarbojamies, lielākā vai mazākā mērā ir iespēja piesaistīt vai iegūt magnētisko pievilcību, protams, šajā plašajā materiālu klāstā metāliem ir lielāka un efektīvāka kvota nekā, piemēram, , ar plastmasas materiālu.
Ir tādi materiāli kā dzelzs, kobalts, niķelis, kuriem ir ļoti izteiktas magnētiskās īpašības. Ja mēs tos tuvināsim magnētam, mēs to redzēsim uzreiz tai pievienosies metāla daļa, tā ir vienkāršākā demonstrācija, ko mēs varam zināt. Visiem materiāliem zināmā mērā piemīt magnētiskās īpašības. Ievietojot vielu nehomogēnā laukā, tā tiek piesaistīta vai atgrūsta šī lauka gradienta virzienā. Šo īpašību raksturo vielas magnētiskā jutība atkarībā no pastāvošās magnetizācijas pakāpes.
Šī magnetizācija būs atkarīga no vielas atomu dipola momentu lieluma un pakāpes, kādā dipola momenti ir savstarpēji izlīdzināti. Šeit mēs varam pieminēt dzelzi, kurai ir vai kurām piemīt ļoti izteiktas magnētiskās īpašības, pateicoties tās atomu magnētisko momentu izlīdzināšanai noteiktos reģionos, kurus sauc par “Domēniem”.
Ir bora, dzelzs un neodīma sakausējums (NdFeB), kuru domēni ir izlīdzināti un tiek izmantoti pastāvīgu magnētu izgatavošanai. Spēcīgais magnētiskais lauks, ko rada tipisks trīs milimetru biezs magnēts, kas izgatavots no šī materiāla, ir salīdzināms ar elektromagnētu, kas izgatavots no vara cilpas, kas pārvadā vairāku tūkstošu ampēru strāvu. Salīdzinājumam, strāva tipiskā spuldzē ir 0,5 ampēri.
Magnētiskais moments
Ķermeņa magnetizāciju M izraisa cirkulējošas elektriskās strāvas vai elementāri atomu magnētiskie momenti, un to definē kā magnētisko momentu uz šādu strāvu vai momentu apjoms. Mks (SI) mērvienību sistēmā M mēra vītnēs uz kvadrātmetru.
No otras puses, ir jāzina magnētizācijas ietekme uz vielu fizikālajām īpašībām, starp kurām mēs varam minēt: elektrisko pretestību, specifisko siltumu un elastīgo spriedzi.
Magnētiskais lauks
Tas, kas parāda, ka pastāv magnētiskais lauks, ir spēks, kas tiek iedarbināts uz tiem lādiņiem, kas ir kustībā, šis spēks novirza daļiņas, nemainot to ātrumu.
Mēs to varam novērot, piemēram, griezes momentā kompasa adatā, kas darbojas, lai adatu izlīdzinātu ar zemes magnētisko lauku, minētā adata ir plāns dzelzs gabals, kas ir magnetizēts. Bieži tiek saukta viena galējība ziemeļu polu un otru galējo dienvidu polu, tāpēc spēks starp abiem poliem ir pievilcīgs, savukārt spēks starp līdzīgiem poliem ir atgrūžošs.
C. Raksturojumsmagnētiskais lauks
Šādu magnētisko lauku var saukt par magnētiskās plūsmas blīvumu vai magnētisko indukciju, un to vienmēr simbolizēs burts B. Magnētiskā lauka pamatīpašība ir tā, ka tā plūsma caur jebkuru slēgtu virsmu izzūd. (Slēgta virsma ir tā, kas pilnībā ieskauj tilpumu.) To matemātiski izsaka ar div B = 0, un to var fiziski saprast ar lauka līnijām, kas attēlo B.
Magnētiskos laukus mēra teslas vienībās (T). (Vēl viena B gadījumā bieži izmantota mērvienība ir gauss, lai gan to vairs neuzskata par standarta mērvienību. Viens gauss ir vienāds ar 10–4 teslām).
Šajā ziņā magnētiskais lauks tas ir diezgan atšķirīgs no elektriskā lauka. Elektriskā lauka līnijas var sākties un beigties ar uzlādi.
Visizplatītākais magnētisko lauku avots ir elektriskās strāvas ķēde. Tā var būt elektriskā strāva apļveida vadītājā vai orbītā esošā elektrona kustība atomā. Ar abiem strāvas cilpu veidiem saistīts magnētiskais dipola moments, kura vērtība ir iA, strāvas i un cilpas A reizinājums.
Arī atomiem ir elektroni, protoni un neitroni saistīts magnētiskais dipols ar tā iekšējo vērpjot; Šādi magnētiskie dipola momenti ir vēl viens svarīgs magnētisko lauku avots.
Daļiņu ar magnētiskā dipola momentu bieži sauc par magnētisko dipolu. (Magnētisko dipolu var uzskatīt par mazu stieņa magnētu. Tam ir tāds pats magnētiskais lauks kā šim magnētam un tas pats izturas arī ārējos magnētiskajos laukos.)
Ievietojot ārējā magnētiskajā laukā, magnētisko dipolu var piestiprināt pie griezes momenta, kas mēdz to pielīdzināt laukam; ja ārējais lauks nav vienmērīgs, arī dipolu var pakļaut spēkam.
Magnetizācijas metodes
Tiešais kontakts:
Tas ir visbiežāk izmantotais, vienkārši berzējiet materiāla vienu galu - dzelzi vai tēraudu - ar vienu no magnēta stabiem, bet otru galu - ar otru stabu. Lai gan ir taisnība, ka to var viegli pierādīt, mums arī jāzina, ka atšķirīgais Magnētiskiem materiāliem ir vajadzīgas dažādas magnetizācijas enerģijas, tāpēc ir svarīgi zināt enerģijas daudzumu, kas vajadzīgs, lai šī procesa laikā pilnībā piesātinātu magnētus.
Indukcija:
Ļoti maziem tērauda vai dzelzs stieņiem tuvojas diezgan jaudīgam magnētam, pēc tam uz dzelzs gabala tiek uzvilkts kabelis, ko mēs saucam par "spoli", šī procedūra radīs parādību, kas pazīstama kā elektromagnēts, piesaistot mazās daļiņas pie magnēta. Nepieciešams precizēt, ka pievilcības parādība notiek tikai elektriskās strāvas kustības laikā.
Šīs līnijas vienmēr aizveras sevī, tāpēc, ja tās kādā brīdī nonāk noteiktā apjomā, tām jāatstāj arī šis apjoms. Šajā ziņā magnētiskais lauks ir diezgan atšķirīgs no elektriskā lauka. Elektriskā lauka līnijas var sākties un beigties ar uzlādi.