Намагничивание или также называемое намагничиванием или намагничиванием, представляет собой процесс, в результате которого магнитные дипольные моменты материала с определенными для него характеристиками, согласованы. Это процесс, который выполняется для создания магнитных свойств стального или железного стержня, он заключается просто в передаче свойств магнита элементу, который их принимает, придавая магнитные свойства упомянутому материалу или элементу, а затем привлекая его к другим. предметы, как если бы это был магнит
Но что такое магнит?
Магнит - это минерал, который образуется в результате соединения кислорода с простым или составным радикалом первой степени окисления и полуторным оксидом железа, фундаментальным свойством которого является притяжение металлов, таких как железо, никель, кобальт, поскольку вокруг него создается магнитное поле.
Материал или магнит имеет два разных или противоположных магнитных полюса, которые мы бы назвали северным и южным, чтобы называть их в разговорной или популярной манере, и как следствие их ориентации к концам планеты Земля.
Почему привлекают материалы?
Когда полюса магнита приближаются, возникает своего рода автоматическое отталкивание, поскольку притяжение возникает между противоположными полюсами. Эти материалы, преобразованные в магниты, обычно имеют форму стержня с полюсами на концах или могут иметь классическую форму подковы.
Это явление магнетизма может принимать разные формы, это может быть электрический ток в проводнике или частицы, движущиеся в пространстве, или движение электрона по атомной орбитали. Тела состоят из трех частиц: протоны, электроны и нейтроны. Электроны по своей природе являются магнитами, поэтому в телах эти элементы рассредоточены по всей своей протяженности и могут проявлять свое действие и эффект естественным образом.
Все ли материалы обладают этим свойством?
Согласно проведенным экспериментам, большинство материалов, с которыми мы взаимодействуем, имеют в большей или меньшей степени возможность притяжения или магнитного притяжения, конечно, в этом широком диапазоне материалов металлы имеют большую и эффективную квоту, чем, например, , тот, который сделан из пластика.
Есть такие материалы, как железо, кобальт, никель, которые обладают очень выраженными магнитными свойствами, если мы поднесем их ближе к магниту, мы сразу увидим, что к нему присоединится металлическая часть, это простейшая демонстрация, которую мы можем знать. Все материалы в той или иной степени обладают магнитными свойствами. Помещая материю в неоднородное поле, она притягивается или отталкивается в направлении градиента этого поля. Это свойство характеризуется магнитной восприимчивостью вещества в зависимости от существующей степени намагниченности.
Эта намагниченность будет зависеть от размера дипольных моментов атомов в веществе и степени совмещения дипольных моментов друг с другом. Здесь мы можем упомянуть железо, которое имеет или демонстрирует очень заметные магнитные свойства из-за выравнивания магнитных моментов его атомов внутри определенные регионы, называемые «доменами».
Существует сплав бора, железа и неодима (NdFeB), домены которых выровнены и используются для изготовления постоянных магнитов. Сильное магнитное поле, создаваемое типичным магнитом из этого материала толщиной три миллиметра, сравнимо с электромагнитом, сделанным из медной петли, по которой проходит ток в несколько тысяч ампер. Для сравнения, ток в обычной лампочке составляет 0,5 ампер.
Магнитный момент
Намагниченность M тела вызвана циркулирующими электрическими токами или элементарными атомными магнитными моментами и определяется как магнитный момент на единицу объем таких токов или моментов. В системе единиц mks (SI) M измеряется в веберах на квадратный метр.
С другой стороны, необходимо знать влияние намагничивания на физические свойства веществ, среди которых можно отметить электрическое сопротивление, удельную теплоемкость и упругое напряжение.
Магнитное поле
Что показывает наличие магнитного поля, так это сила, действующая на движущиеся заряды, эта сила отклоняет частицы, не изменяя их скорости.
Мы можем наблюдать это, например, в крутящем моменте на стрелке компаса, который выравнивает стрелку с магнитным полем Земли, указанная стрелка представляет собой тонкий кусок железа, который был намагничен. Одна крайность часто называется северный полюс и другой крайний южный полюс, поэтому сила между обоими полюсами притягивает, а сила между одинаковыми полюсами - отталкивающая.
Характеристики cмагнитное поле
Указанное магнитное поле можно назвать плотностью магнитного потока или магнитной индукцией, и оно всегда будет обозначаться буквой B. Основным свойством магнитного поля является то, что его поток через любую замкнутую поверхность исчезает. (Замкнутая поверхность - это поверхность, которая полностью окружает объем.) Математически это выражается как div B = 0 и может быть физически понято в терминах силовых линий, представляющих B.
Магнитные поля измеряются в единицах тесла (Тл). (Другой часто используемой единицей измерения B является гаусс, хотя он больше не считается стандартной единицей измерения. Один гаусс равен 10-4 тесла).
В этом смысле магнитное поле оно сильно отличается от электрического поля. Линии электрического поля могут начинаться и заканчиваться зарядом.
Наиболее распространенным источником магнитных полей является электрическая цепь. Это может быть электрический ток в круговом проводнике или движение вращающегося электрона в атоме. С обоими типами токовых петель связан магнитный дипольный момент, значение которого равно iA, произведению тока i и площади петли A.
Кроме того, электроны, протоны и нейтроны в атомах имеют связанный магнитный диполь с его внутренним поворотом; Такие магнитные дипольные моменты представляют собой еще один важный источник магнитных полей.
Частицу с магнитным дипольным моментом часто называют магнитным диполем. (Магнитный диполь можно представить как небольшой стержневой магнит. Он имеет такое же магнитное поле, что и этот магнит, и ведет себя таким же образом во внешних магнитных полях.)
При помещении во внешнее магнитное поле к магнитному диполю может быть приложен крутящий момент, который стремится выровнять его с полем; если внешнее поле неоднородно, на диполь также может действовать сила.
Методы намагничивания
Прямой контакт:
Это наиболее часто используемый метод: просто потрите один конец материала, будь то железо или сталь, одним из полюсов магнита, а другой конец протрите другим полюсом. Хотя это правда, что это легко продемонстрировать, мы также должны знать, что разные Магнитные материалы требуют разной энергии намагничивания, поэтому важно знать количество энергии, необходимое для полного насыщения магнитов во время этого процесса.
Индукция:
Очень маленькие стальные или железные стержни подходят к довольно мощному магниту, затем на кусок железа наматывается кабель, который мы называем «катушкой». притягивая мелкие частицы к магниту. Необходимо уточнить, что явление притяжения возникает только при движении электрического тока.
Эти линии всегда замыкаются сами на себя, поэтому, если в какой-то момент они входят в определенный объем, они также должны покинуть этот объем. В этом смысле магнитное поле сильно отличается от электрического поля. Линии электрического поля могут начинаться и заканчиваться зарядом.