การดึงดูดเกิดขึ้นได้อย่างไร: แนวคิดพื้นฐานของปรากฏการณ์

การทำให้เป็นแม่เหล็กหรือเรียกอีกอย่างว่าการทำให้เป็นแม่เหล็กหรือการทำให้เป็นแม่เหล็กเป็นกระบวนการที่ช่วงเวลาไดโพลแม่เหล็กของวัสดุ ด้วยลักษณะที่กำหนดไว้จะถูกจัดแนว. เป็นกระบวนการที่ดำเนินการเพื่อสร้างคุณสมบัติแม่เหล็กให้กับเหล็กหรือแท่งเหล็กเพียงแค่ถ่ายโอนคุณสมบัติของแม่เหล็กไปยังองค์ประกอบที่ได้รับโดยให้คุณสมบัติแม่เหล็กแก่วัสดุหรือองค์ประกอบดังกล่าวจากนั้นดึงดูดสิ่งนี้ไปยังสิ่งอื่น ๆ วัตถุราวกับว่ามันเป็นแม่เหล็ก

แต่แม่เหล็กคืออะไร?

แม่เหล็กเป็นแร่ธาตุที่เกิดขึ้นจากการรวมออกซิเจนเข้ากับอนุมูลที่เรียบง่ายหรือสารประกอบในระดับแรกของการเกิดออกซิเดชันและเซสคิวออกไซด์ของเหล็กที่มีคุณสมบัติพื้นฐานคือดึงดูดโลหะเช่นเหล็กนิกเกิลโคบอลต์เนื่องจากสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ

วัสดุหรือแม่เหล็กมีขั้วแม่เหล็กสองขั้วที่แตกต่างกันหรืออยู่ตรงข้ามกันเราจะเรียกว่าทิศเหนือและทิศใต้เรียกตามภาษาเรียกขานหรือเป็นที่นิยมและเป็นผลมาจากการวางแนวไปยังจุดสิ้นสุดของดาวเคราะห์โลก

เหตุใดวัสดุจึงถูกดึงดูด

เมื่อขั้วของแม่เหล็กเข้าใกล้แรงผลักอัตโนมัติชนิดหนึ่งจะเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดถูกสร้างขึ้นระหว่างขั้วตรงข้าม วัสดุเหล่านี้ซึ่งเปลี่ยนเป็นแม่เหล็กมักจะมีลักษณะเป็นแท่งโดยมีเสาที่ปลายหรืออาจมีรูปเกือกม้าแบบคลาสสิกก็ได้

ปรากฏการณ์แม่เหล็กนี้มีได้หลายรูปแบบอาจเป็นกระแสไฟฟ้าในตัวนำหรืออนุภาคที่เคลื่อนที่ผ่านอวกาศหรือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในออร์บิทัลของอะตอม ร่างกายประกอบด้วยอนุภาคสามอนุภาค: โปรตอนอิเล็กตรอนและนิวตรอน อิเล็กตรอนเป็นแม่เหล็กตามธรรมชาติดังนั้นในร่างกายองค์ประกอบเหล่านี้จะกระจายไปตลอดการขยายและสามารถออกแรงกระทำและส่งผลในลักษณะที่เป็นธรรมชาติ

วัสดุทั้งหมดมีคุณสมบัตินี้หรือไม่?

จากการทดลองที่ดำเนินการวัสดุส่วนใหญ่ที่เราโต้ตอบต้องมีความเป็นไปได้ในการดึงดูดหรือมีแรงดึงดูดแม่เหล็กในระดับที่มากขึ้นหรือน้อยลงแน่นอนว่าภายในวัสดุหลากหลายประเภทนี้โลหะมีโควต้าที่มากกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวอย่างเช่น อันที่ทำด้วยวัสดุพลาสติก

มีวัสดุเช่นเหล็กโคบอลต์นิกเกิลที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กมากหากเรานำสิ่งเหล่านี้เข้าใกล้แม่เหล็กเราจะเห็นว่าทันที ส่วนโลหะจะเข้าร่วม นั่นเป็นการสาธิตที่ง่ายที่สุดที่เราสามารถรู้ได้ วัสดุทั้งหมดมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กในระดับหนึ่ง การวางสสารในสนามที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกดึงดูดหรือขับไล่ตามทิศทางของการไล่ระดับสีของฟิลด์นั้น คุณสมบัตินี้โดดเด่นด้วยความไวต่อแม่เหล็กของสสารขึ้นอยู่กับระดับของการดึงดูดที่มีอยู่

การทำให้เป็นแม่เหล็กนี้จะขึ้นอยู่กับขนาดของโมเมนต์ไดโพลของอะตอมในสสารและระดับที่โมเมนต์ไดโพลอยู่ในแนวเดียวกัน ในที่นี้เราสามารถกล่าวถึงเหล็กซึ่งมีหรือแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กที่โดดเด่นมากเนื่องจากการจัดตำแหน่งของช่วงเวลาแม่เหล็กของอะตอมภายใน บางภูมิภาคเรียกว่า "โดเมน"

มีโลหะผสมของโบรอนเหล็กและนีโอดิเมียม (NdFeB) ซึ่งมีการจัดเรียงโดเมนและใช้เพื่อสร้างแม่เหล็กถาวร สนามแม่เหล็กแรงสูงที่ผลิตโดยแม่เหล็กหนาสามมิลลิเมตรทั่วไปที่ทำจากวัสดุนี้เปรียบได้กับแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำจากห่วงทองแดงที่มีกระแสไฟฟ้าหลายพันแอมแปร์ ในการเปรียบเทียบกระแสในหลอดไฟทั่วไปคือ 0,5 แอมป์

ช่วงเวลาแม่เหล็ก

การทำให้เป็นแม่เหล็ก M ของร่างกายเกิดจากกระแสไฟฟ้าหมุนเวียนหรือช่วงเวลาแม่เหล็กอะตอมเบื้องต้นและกำหนดเป็นโมเมนต์แม่เหล็กต่อหนึ่งหน่วยของ ปริมาณกระแสหรือช่วงเวลาดังกล่าว ในระบบ mks (SI) ของหน่วย M ถูกวัดเป็นเวเบอร์ต่อตารางเมตร

ในทางกลับกันมีความจำเป็นที่จะต้องทราบถึงผลกระทบที่การทำให้เป็นแม่เหล็กมีต่อคุณสมบัติทางกายภาพของสารซึ่งเราสามารถพูดถึงได้: ความต้านทานไฟฟ้าความร้อนจำเพาะและความตึงยืดหยุ่น

สนามแม่เหล็ก

สิ่งที่แสดงว่ามีสนามแม่เหล็กคือแรงที่กระทำกับประจุเหล่านั้นที่กำลังเคลื่อนที่แรงนี้จะเบี่ยงเบนอนุภาคโดยไม่เปลี่ยนความเร็ว

สิ่งนี้สามารถสังเกตได้เช่นในแรงบิดในเข็มของเข็มทิศที่ทำหน้าที่จัดแนวเข็มกับสนามแม่เหล็กของโลกเข็มดังกล่าวเป็นชิ้นส่วนเหล็กบาง ๆ ที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก มักเรียกว่าสุดโต่ง ขั้วเหนือและขั้วใต้สุดขั้วอื่น ๆ ดังนั้นแรงระหว่างขั้วทั้งสองจึงน่าดึงดูดในขณะที่แรงระหว่างขั้วที่คล้ายกันนั้นน่ารังเกียจ

ลักษณะของคสนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กดังกล่าวสามารถเรียกได้ว่า Magnetic Flux Density หรือ Magnetic Induction และจะมีสัญลักษณ์เป็นตัวอักษร B เสมอคุณสมบัติพื้นฐานของสนามแม่เหล็กคือการที่ฟลักซ์ผ่านพื้นผิวปิดใด ๆ จะหายไป (พื้นผิวปิดคือพื้นผิวที่ล้อมรอบปริมาตรอย่างสมบูรณ์) สิ่งนี้แสดงทางคณิตศาสตร์โดย div B = 0 และสามารถเข้าใจได้ทางกายภาพในรูปแบบของเส้นเขตข้อมูลที่แสดงถึง B

สนามแม่เหล็กวัดเป็นหน่วยของเทสลา (T) (หน่วยวัดอื่นที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ B คือเกาส์แม้ว่าจะไม่ถือว่าเป็นหน่วยมาตรฐานอีกต่อไปเกาส์หนึ่งตัวเท่ากับ 10-4 เทสลา)

ในแง่นี้สนามแม่เหล็ก  มันค่อนข้างแตกต่างจากสนามไฟฟ้า เส้นสนามไฟฟ้าสามารถเริ่มต้นและสิ้นสุดด้วยประจุ

แหล่งที่มาของสนามแม่เหล็กที่พบบ่อยที่สุดคือวงจรกระแสไฟฟ้า อาจเป็นกระแสไฟฟ้าในตัวนำวงกลมหรือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่โคจรอยู่ในอะตอม ที่เกี่ยวข้องกับลูปกระแสทั้งสองประเภทคือโมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กซึ่งมีค่าคือ iA ผลคูณของกระแส i และพื้นที่ของลูป A

นอกจากนี้อิเล็กตรอนโปรตอนและนิวตรอนในอะตอมก็มี ไดโพลแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง ด้วยการบิดที่แท้จริง โมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กดังกล่าวแสดงถึงแหล่งกำเนิดสนามแม่เหล็กที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่ง

อนุภาคที่มีโมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กมักเรียกว่าไดโพลแม่เหล็ก (ไดโพลแม่เหล็กสามารถคิดได้ว่าเป็นแม่เหล็กแท่งเล็ก ๆ มันมีสนามแม่เหล็กเช่นเดียวกับแม่เหล็กนั้นและทำงานในลักษณะเดียวกันในสนามแม่เหล็กภายนอก)

เมื่อวางไว้ในสนามแม่เหล็กภายนอกไดโพลแม่เหล็กสามารถติดกับแรงบิดที่มีแนวโน้มที่จะจัดแนวกับสนาม หากสนามภายนอกไม่สม่ำเสมอไดโพลก็สามารถถูกบังคับได้เช่นกัน

วิธีการสะกดจิต

ติดต่อโดยตรง:

ใช้มากที่สุดเพียงแค่ถูปลายด้านหนึ่งของวัสดุทั้งเหล็กหรือเหล็กกล้าด้วยขั้วใดขั้วหนึ่งของแม่เหล็กในขณะที่ถูปลายอีกด้านหนึ่งกับอีกขั้วหนึ่ง แม้ว่าจะเป็นเรื่องจริงที่สามารถแสดงให้เห็นได้อย่างง่ายดาย แต่เราก็ต้องรู้ด้วยว่าสิ่งที่แตกต่างกัน วัสดุแม่เหล็กต้องการพลังงานที่แตกต่างกันในการดึงดูด ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการทำให้แม่เหล็กอิ่มตัวเต็มที่ในระหว่างกระบวนการนี้

การเหนี่ยวนำ:

เหล็กหรือแท่งเหล็กขนาดเล็กมากเข้าหาแม่เหล็กที่ทรงพลังพอสมควรจากนั้นสายเคเบิลจะพันเข้ากับชิ้นส่วนของเหล็กซึ่งเราเรียกว่า "ขดลวด" ดึงดูดอนุภาคขนาดเล็กมาที่แม่เหล็ก. จำเป็นต้องชี้แจงว่าปรากฏการณ์แห่งแรงดึงดูดเกิดขึ้นในขณะที่กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่เท่านั้น

เส้นเหล่านี้จะปิดในตัวมันเองเสมอดังนั้นหากถึงจุดหนึ่งในบางช่วงก็ต้องปล่อยให้ระดับเสียงนั้นเช่นกัน ในแง่นี้สนามแม่เหล็กจึงค่อนข้างแตกต่างจากสนามไฟฟ้า เส้นสนามไฟฟ้าสามารถเริ่มต้นและสิ้นสุดด้วยประจุ