Imantasjon hva den består av, metode og eksempler

2475
Simon Doyle
Imantasjon hva den består av, metode og eksempler

De magnetisering eller magnetisering er en vektormengde som også er kjent som en magnetiseringsintensitetsvektor. Det er betegnet som M og er definert som det magnetiske øyeblikket m per volumsenhet V. Matematisk uttrykkes det som følger:

M = dm / dV

Enhetene til M i det internasjonale systemet for enheter SI er de ampere / meter, de samme som magnetfeltets H. Notasjonen med fet skrift er å indikere at dette er vektorer og ikke skalarer.

Figur 1. Ferritmagneter i form av ringer. Kilde: Wikimedia Commons.

Nå er det magnetiske øyeblikket til et materiale eller et stoff manifestasjonen av bevegelsen av elektriske ladninger inne i atomet, grunnleggende elektronens..

I prinsippet kan elektronet inne i atomet forestilles som en liten lukket strømkrets, mens den beskriver en sirkulær bane rundt kjernen. Egentlig oppfører elektronen seg ikke på denne måten i henhold til den kvantemekaniske modellen til atomet, men det sammenfaller med dette når det gjelder den magnetiske effekten.

Videre har elektronet en spinneffekt, analog med en rotasjon på seg selv. Denne andre satsen gir et enda viktigere bidrag til atomets totale magnetisme..

Når et materiale er plassert i et eksternt magnetfelt, justeres de magnetiske momentene til begge bidragene og skaper et magnetfelt i materialet..

Artikkelindeks

  • 1 Magnetiseringsmetoder
    • 1.1 Hvordan magnetisere et ferromagnetisk objekt?
  • 2 Eksempler
    • 2.1 Induksjonsmagnetisering
    • 2.2 Magnetisering ved å gni
    • 2.3 Magnetisering ved kontakt
    • 2.4 Elektrisk metode for magnetisering
    • 2.5 Magnetisering med et slag
    • 2.6 Magnetisering ved kjøling
  • 3 Referanser

Magnetiseringsmetoder

Magnetisering av et materiale betyr å gi det magnetiske egenskaper, enten midlertidig eller permanent. Men materialet må reagere passende på magnetisme for at dette skal skje, og ikke alle materialer gjør det..

Avhengig av deres magnetiske egenskaper og responsen de har på et eksternt magnetfelt som magnetens, klassifiseres materialene i tre store grupper:

-Diamagnetisk

-Paramagnetisk

-Ferromagnetisk

Alle materialer er diamagnetiske, hvis respons består av en svak frastøting når den plasseres midt i et eksternt magnetfelt.

For sin del er paramagnetisme typisk for noen stoffer, som opplever en ikke veldig intens tiltrekning til et eksternt felt.

Ferromagnetiske materialer har imidlertid den sterkeste magnetiske responsen av alle. Magnetitt er et jernoksid som er en naturlig magnet kjent fra det gamle Hellas.

Figur 2. Magnetitt eller lodestein fra Brasil. Kilde: Wikimedia Commons.

Magnetiseringsmetodene som skal beskrives nedenfor, bruker materialer med god magnetisk respons for å oppnå de ønskede effektene. Men på nanopartikkelnivå er det til og med mulig å magnetisere gull, et metall som vanligvis ikke har en bemerkelsesverdig magnetisk respons..

Hvordan magnetisere et ferromagnetisk objekt?

Med mindre materialet er en naturlig magnet, for eksempel et stykke magnetitt, blir det generelt demagnetisert eller demagnetisert. Dette fører til en annen klassifisering av magnetiske materialer:

-Hard, hva er permanente magneter.

-Myk eller søt, at selv om de ikke er permanente magneter, har de god magnetisk respons.

-Halvhard, innehavere av mellomegenskaper mellom ovennevnte.

Den magnetiske responsen til ferromagnetiske materialer skyldes at magnetiske domener, regioner med tilfeldig ordnede magnetiseringsvektorer.

Dette resulterer i at magnetiseringsvektorene blir kansellert og nettomagnetiseringen er null. Av denne grunn, for å skape en magnetisering, må magnetiseringsvektorene være justert, enten permanent eller i det minste en stund. På denne måten magnetiseres materialet.

Det er flere måter å oppnå dette på, for eksempel ved induksjonsmagnetisering, kontakt, gni, kjøling og til og med å treffe objektet, som beskrevet nedenfor..

Eksempler

Den valgte magnetiseringsmetoden avhenger av materialet og målene for prosedyren..

Kunstige magneter kan lages for en lang rekke funksjoner. Magneter er for tiden magnetisert på industrielt nivå, etter en veldig forsiktig prosess.

Induksjonsmagnetisering

Ved denne metoden plasseres materialet som skal magnetiseres midt i et intenst magnetfelt, som for eksempel det til en kraftig elektromagnet. På denne måten blir domenene og deres respektive magnetiseringer umiddelbart justert med det eksterne feltet. Og resultatet er at materialet magnetiseres.

Avhengig av materialet, kan det beholde magnetiseringen slik oppnådd permanent, eller den kan miste den så snart det eksterne feltet forsvinner..

Friksjonsmagnetisering

Denne metoden krever å gni den ene enden av materialet for å magnetiseres med en magnetpol. Det må gjøres i samme retning, slik at det gnidede området på denne måten får motsatt polaritet.

Dette skaper en magnetisk effekt, på en slik måte at det i den andre enden av materialet dannes en motsatt magnetpol som resulterer i at stoffet blir magnetisert.

Kontakt magnetisering

Ved kontaktmagnetisering må gjenstanden som skal magnetiseres, komme i direkte kontakt med magneten, slik at den får sin magnetisering. Justeringen av domenene i objektet som skal magnetiseres, oppstår som en kaskadeeffekt, og kommer raskt fra slutten i kontakt til den andre enden.

Et typisk eksempel på kontaktmagnetisering er å feste et klips til en permanent magnet, og magneten blir magnetisert og tiltrekker seg andre klips for å danne en kjede. Fungerer også med nikkelmynter, negler og biter av jern.

Men når det første klippet, spikeren eller mynten er fjernet fra magneten, forsvinner magnetiseringen til de andre, med mindre det er en virkelig sterk magnet som er i stand til å produsere en permanent magnet..

Elektrisk metode for å magnetisere

Materialet som skal magnetiseres er pakket inn i ledende ledning som en elektrisk strøm føres gjennom. Elektrisk strøm er ikke noe annet enn en bevegelig ladning som produserer et magnetfelt. Dette feltet er ansvarlig for magnetisering av materialet plassert inne, og effekten er å øke det resulterende feltet i stor grad..

Magnetene som opprettes på denne måten kan aktiveres og deaktiveres etter eget ønske, ganske enkelt ved å koble fra kretsen, i tillegg til at magnetkraften kan modifiseres ved å passere mer eller mindre strøm. De kalles elektromagneter, og med dem kan du enkelt flytte tunge gjenstander eller skille magnetisk fra ikke-magnetiske materialer..

Magnetisering med et slag

En jernstang eller et arkivskap av metall kan magnetiseres ved å slå det inn i et magnetfelt. På noen lokaliteter er jordens magnetfelt sterkt nok til å oppnå denne effekten. En jernstang som treffer bakken vertikalt kan bli magnetisert fordi jordens magnetfelt har en vertikal komponent..

Magnetisering kontrolleres med et kompass som er plassert på toppen av stangen. For et arkivskap er det nok å åpne og lukke skuffene med tilstrekkelig besluttsomhet.

Et slag kan også demagnetisere en magnet, siden den ødelegger rekkefølgen til de magnetiske domenene i materialet. Varme har også samme effekt.

Kjølemagnetisering

Det er stoffer som basaltalava i det indre av jorden, som når de avkjøles i nærvær av et magnetfelt, beholder magnetiseringen av dette feltet. Å undersøke disse typer stoffer er bevis på at jordens magnetfelt har endret retning siden jorden ble opprettet..

Referanser

  1. Figueroa, D. (2005). Serie: Physics for Science and Engineering. Volum 6. Elektromagnetisme. Redigert av Douglas Figueroa (USB).
  2. Hewitt, Paul. 2012. Konseptuell fysikk. 5th. Ed Pearson.
  3. Kirkpatrick, L. 2007. Fysikk: En titt på verden. 6ta Forkortet utgave. Cengage læring
  4. Luna, M. Visste du at gull kan være en magnet? Gjenopprettet fra: elmundo.es.
  5. Tillery, B. 2012. Naturvitenskap. Mcgraw hill.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.