Từ hóa hay còn gọi là từ hóa hoặc từ hóa, là một quá trình mà từ đó các mômen lưỡng cực từ của một vật liệu với các đặc điểm được xác định cho nó, căn chỉnh. Nó là một quá trình được thực hiện để tạo ra từ tính cho một thanh thép hoặc sắt, nó chỉ đơn giản là chuyển các đặc tính của nam châm cho một phần tử nhận chúng, cung cấp các đặc tính từ cho vật liệu hoặc phần tử đó, sau đó hút nó sang các vật thể như thể nó là một nam châm
Nhưng nam châm là gì?
Nam châm là một khoáng chất xuất hiện bằng cách kết hợp oxy với một gốc đơn giản hoặc hợp chất ở mức độ oxy hóa đầu tiên và một sesquioxit sắt có đặc tính cơ bản là hút các kim loại như sắt, niken, coban, do từ trường được tạo ra xung quanh nó.
Vật liệu hoặc nam châm có hai cực từ khác nhau hoặc trái ngược nhau, chúng ta sẽ gọi là cực bắc và cực nam, gọi chúng theo cách thông tục hoặc phổ biến và là hệ quả của sự định hướng của chúng đối với các đầu của hành tinh trái đất.
Tại sao Vật liệu bị thu hút?
Khi các cực của một nam châm đến gần, một loại lực đẩy tự động xảy ra, vì lực hút được tạo ra giữa các cực đối diện. Những vật liệu này, được chuyển thành nam châm, thường có dạng thanh với các cực ở hai đầu hoặc chúng cũng có thể có hình móng ngựa cổ điển.
Hiện tượng từ tính này có thể có nhiều dạng, nó có thể là một dòng điện trong vật dẫn hoặc các hạt chuyển động trong không gian, hoặc chuyển động của một electron trong một quỹ đạo nguyên tử. Các cơ thể được tạo thành từ ba hạt: proton, electron và neutron. Các electron tự nhiên là nam châm và chính vì vậy, trong cơ thể các nguyên tố này được phân tán trong suốt quá trình kéo dài của chúng và có thể phát huy tác dụng và tác dụng của chúng một cách tự nhiên.
Tất cả các vật liệu có thuộc tính này không?
Theo các thí nghiệm đã thực hiện, hầu hết các vật liệu mà chúng ta tương tác đều có khả năng thu hút hoặc hút từ ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn, tất nhiên trong phạm vi rộng của vật liệu này, kim loại có hạn ngạch hiệu quả và lớn hơn chẳng hạn. , cái có chất liệu nhựa.
Có những vật liệu như sắt, coban, niken có tính chất từ tính rất rõ rệt, nếu đưa chúng lại gần nam châm, chúng ta sẽ thấy ngay điều đó. phần kim loại sẽ tham gia vào nó, đó là minh chứng đơn giản nhất mà chúng ta có thể biết. Tất cả các vật liệu đều có tính chất từ tính ở một mức độ nào đó. Bằng cách đặt vật chất trong một trường không đồng nhất, nó bị hút hoặc đẩy theo hướng của gradient của trường đó. Tính chất này được đặc trưng bởi tính cảm từ của vật chất phụ thuộc vào mức độ từ hóa tồn tại.
Sự từ hóa này sẽ phụ thuộc vào kích thước của các mômen lưỡng cực của các nguyên tử trong một chất và mức độ mà các mômen lưỡng cực thẳng hàng với nhau. Ở đây chúng ta có thể đề cập đến sắt, có hoặc thể hiện các đặc tính từ rất rõ rệt, do sự liên kết của các mômen từ của các nguyên tử của nó trong một số vùng nhất định được gọi là "Miền".
Có một hợp kim của Boron, sắt và neodymium, (NdFeB), có các miền thẳng hàng và được sử dụng để chế tạo nam châm vĩnh cửu. Từ trường mạnh được tạo ra bởi một nam châm dày 0,5 mm điển hình làm bằng vật liệu này có thể so sánh với một nam châm điện làm từ một vòng dây đồng mang dòng điện vài nghìn ampe. Khi so sánh, dòng điện trong một bóng đèn điển hình là XNUMX ampe.
Moment từ tính
Từ hóa M của một vật là do dòng điện tuần hoàn hoặc mômen từ nguyên tử cơ bản gây ra, và được định nghĩa là mômen từ tính trên một đơn vị của khối lượng của dòng điện hoặc mômen đó. Trong hệ đơn vị mks (SI), M được đo bằng weber trên mét vuông.
Mặt khác, cần biết ảnh hưởng của sự từ hoá đến tính chất vật lí của các chất, trong đó có thể kể đến: điện trở, nhiệt dung riêng và lực căng đàn hồi.
Từ trường
Điều chứng tỏ có từ trường là lực tác dụng lên các điện tích đó chuyển động, lực này làm lệch hướng các hạt mà không làm thay đổi tốc độ của chúng.
Điều này có thể được quan sát, ví dụ, trong mô-men xoắn trong kim la bàn có tác dụng làm cho kim thẳng hàng với từ trường của trái đất, kim là một miếng sắt mỏng đã được nhiễm từ. Một cực đoan thường được gọi là cực bắc và cực nam cực khác, do đó lực giữa cả hai cực là hấp dẫn, trong khi lực giữa các cực tương tự là lực đẩy.
Đặc điểm của ctừ trường
Từ trường này có thể được gọi là Mật độ từ thông hoặc Cảm ứng từ, và nó sẽ luôn được ký hiệu bằng chữ B. Một tính chất cơ bản của từ trường là từ thông của nó qua bất kỳ bề mặt đóng nào sẽ biến mất. (Một bề mặt khép kín là một bề mặt hoàn toàn bao quanh một thể tích.) Điều này được biểu thị về mặt toán học bởi div B = 0 và có thể hiểu về mặt vật lý theo các đường trường biểu thị B.
Từ trường được đo bằng đơn vị tesla (T). (Một đơn vị đo lường khác thường được sử dụng cho B là gauss, mặc dù nó không còn được coi là đơn vị tiêu chuẩn nữa. Một gauss bằng 10-4 teslas).
Theo nghĩa này, một từ trường nó hoàn toàn khác với điện trường. Đường sức điện trường có thể bắt đầu và kết thúc bằng một điện tích.
Nguồn phổ biến nhất của từ trường là dòng điện mạch. Nó có thể là một dòng điện trong một dây dẫn tròn hoặc chuyển động của một electron quay quanh nguyên tử. Liên kết với cả hai loại vòng dây là một mômen lưỡng cực từ, có giá trị là iA, tích của dòng điện i và diện tích của vòng dây A.
Ngoài ra, các electron, proton và neutron trong nguyên tử có một lưỡng cực từ liên quan với vòng xoắn nội tại của nó; Mômen lưỡng cực từ như vậy đại diện cho một nguồn từ trường quan trọng khác.
Một hạt có momen lưỡng cực từ thường được gọi là lưỡng cực từ. (Một lưỡng cực từ có thể được coi như một nam châm thanh nhỏ. Nó có cùng từ trường với nam châm đó và hoạt động theo cùng một cách trong từ trường bên ngoài.)
Khi đặt trong từ trường ngoài, một lưỡng cực từ có thể được gắn với một mômen quay có xu hướng hướng nó với từ trường; nếu trường bên ngoài không đồng nhất, lưỡng cực cũng có thể chịu một lực.
Phương pháp từ hóa
Tiếp xúc trực tiếp:
Nó được sử dụng nhiều nhất, chỉ cần chà xát một đầu của vật liệu, hoặc sắt hoặc thép với một trong các cực của nam châm, trong khi cọ xát đầu kia với cực còn lại. Mặc dù đúng là điều này được chứng minh một cách dễ dàng, nhưng chúng ta cũng phải biết rằng sự khác biệt Vật liệu từ tính yêu cầu các năng lượng từ hóa khác nhau, vì vậy điều quan trọng là phải biết lượng năng lượng cần thiết để bão hòa hoàn toàn các nam châm trong quá trình này.
Hướng dẫn:
Các thanh sắt hoặc thép rất nhỏ được tiếp cận với một nam châm khá mạnh, sau đó một sợi cáp được quấn trên một miếng sắt, cái mà chúng ta gọi là "cuộn dây", quy trình này sẽ tạo ra một hiện tượng được gọi là nam châm điện, hút các hạt nhỏ vào nam châm. Cần phải làm rõ rằng hiện tượng hút chỉ xảy ra khi dòng điện chuyển động.
Những dòng này luôn tự đóng lại, vì vậy nếu chúng đi vào một khối lượng nhất định tại một thời điểm nào đó, chúng cũng phải rời khỏi khối lượng đó. Theo nghĩa này, từ trường hoàn toàn khác với điện trường. Đường sức điện trường có thể bắt đầu và kết thúc bằng một điện tích.