Nous pensons souvent à la façon dont les aimants attirent des objets métalliques. Ils ne sont pas moins que les merveilles réelles, en particulier les transformateurs et comment ils alimentent nos appareils. Tous les appareils que nous utilisons sont l'un de ces aimants d'aimants que nous appelons la perméabilité magnétique. C'est un concept pur qui est le cœur de nombreuses majors comme l'électromagnétisme, l'électronique et la science matérielle.
Si vous pensez que vous obtiendrez une conférence de physique ennuyeuse ici, ne vous inquiétez pas, nous vous montrerons quelle perméabilité magnétique est d'une manière simple et amusante. Donc, que vous soyez étudiant ou que vous ayez simplement du temps libre à apprendre quelque chose, vous trouverez ici comment le monde réel fonctionne.
En mots simples, qu'est-ce que la perméabilité magnétique?
La perméabilité magnétique est la facilité avec laquelle tout matériau peut se transformer en un autre aimant ou être magnétisé. Ne pas être trop professeur de physique, mais il vous explique comment tout peut mener des lignes magnétiques.
Vous devez être familier avec la conductivité électrique, qui indique à quelle facilité l'électricité passe par n'importe quel fil. De même, la perméabilité magnétique montre comment elle peut dépasser un champ magnétique à travers un matériau.
Alors maintenant, si vous placez un matériau près d'un champ magnétique, que se passera-t-il? Des suppositions? Il n'y aura une perméabilité élevée que si dans le cas de la quantité de matériel soutient ce champ. Si le matériau est réticent à entrer sur le terrain, alors de moins en moins sera la perméabilité.
Nous espérons que vous connaissez le concept de perméabilité magnétique pour l'instant. Même si vous ne l'avez pas fait, ne vous inquiétez pas. Vous saurez quand nous commencerons à parler de l'intervalle de perméabilité magnétique.
Exemples de perméabilité magnétique
Alors, donnons vie à la perméabilité magnétique et découvrons comment cela fonctionne.
Fer collant à un aimant:Disons, pour un instant, il y a un clou de fer dans une main et un aimant dans l'autre. Lorsque vous les réunissez lentement, vous ressentirez une force d'attraction sur vos mains où l'aimant attirera le clou de fer à lui-même. Maintenant, cela signifie qu'il y a une perméabilité magnétique élevée, qui répond fortement aux champs magnétiques élevés.
Bois et aimants:Et le bois? Avez-vous déjà rencontré du bois collant à un aimant? Bien sûr que non. Les bois n'ont pas de perméabilité magnétique par rapport aux métaux en fer ou en acier.
Remarque : Le meilleur exemple de perméabilité magnétique est le transformateur. Les noyaux de transformateur sont faits d'aciers spéciaux avec la plus haute perméabilité, qui fonctionnent parfaitement dans les champs magnétiques pour accomplir leurs applications.
Donc, si un aimant colle à quelque chose ou non, il ne s'agit pas de l'aimant; Il s'agit de savoir si quelque chose passe ou non des champs magnétiques.
Que dit la science sur la perméabilité magnétique?
Maintenant, venons aux perspectives scientifiques. Je vous promets que ce ne sera pas du tout ennuyeux.
Lorsque nous parlons de la perméabilité de quelque chose ou d'un matériel, il est dérivé d'une équation qui dit:μ=H/B
● Ici μ (MU) fait référence à la perméabilité magnétique.
● B fait référence à la densité de flux magnétique, ce qui montre à quel point les champs magnétiques sont forts autour du matériau.
● H fait référence à la force du champ magnétique, qui est le champ magnétique appliqué de l'extérieur et à sa force.
Quelle est la différence entre la perméabilité absolue et la perméabilité relative?
Il existe deux types de perméabilité.
Perméabilité absolue:C'est la valeur de la perméabilité que nous utilisons lorsqu'un matériau spécifique est à portée de main. Son symbole est «μ».
Perméabilité relative:Maintenant, parlez de la perméabilité relative, qui deviendra un peu difficile, mais ne vous inquiétez pas. Il compare la perméabilité de quelque chose dans l'espace libre; On peut dire qu'un vide a une perméabilité en termes d'équation: μ 0=4 π × 10 ^ 7 h / m
Ainsi, la perméabilité relative sera: μR=μ / μO
S'il y a un matériau avec μᵣ> 1, il représentera qu'il a un meilleur champ magnétique, qui est également appelé ferromagnétique. Si μᵣ <1, il montrera un champ faible ou moins magnétique, appelé diamagnétique.
Types de matériaux magnétiques basés sur la perméabilité
Maintenant, voici l'intervalle où vous verrez tout ce qui est intéressant. Parlez de matériaux, puis ils réagissent différemment aux champs magnétiques en fonction de leur perméabilité. Si nous les divise en différentes parties, vous saurez mieux comment ils fonctionnent.
1. Matériaux ferromagnétiques
Les matériaux ferromagnétiques sont très courants et ont une perméabilité relative très élevée. Un tel type de matériau attire fortement dans les champs magnétiques et peut même, en fait, s'adapter au magnétisme pendant un certain temps lorsque le champ est retiré.
Exemples: Il comprend le fer, le nickel, le cobalt et plus encore.
2. Matériaux paramagnétiques
Les matériaux paramagnétiques sont partiellement attirés par les champs magnétiques plutôt que fortement. Ce matériel ne maintient ni n'adopte le magnétisme lorsque le champ est retiré. Leur perméabilité relative devient un peu plus de 1.
Exemples: Inclure l'aluminium, le platine, le magnésium, etc.
3. Matériaux diamagnétiques
Un tel type de matériau est légèrement repoussé par le champ magnétique plutôt que d'être attiré par elle. Sa perméabilité relative est légèrement inférieure à 1, ce qui explique pourquoi il est repoussé par les champs magnétiques.
Exemples: cuivre, bismuth, eau et plus encore.
Importance de la perméabilité magnétique
Parler de perméabilité métamérique n'est pas seulement une conférence dans une classe de physique; C'est un exemple littéral du fonctionnement de la technologie moderne. Ici, découvrez comment nous utilisons la perméabilité magnétique dansTout ce que nous utilisons quotidiennement.
Moteurs électriques et transformateurs
La perméabilité magnétique est utilisée dans les transformateurs, et les moteurs électriques dépendent soigneusement des champs magnétiques pour générer et transférer de l'énergie. Les matériaux utilisés dans ces systèmes sont riches en perméabilité, permettant un meilleur transfert d'énergie et, par conséquent, une perte d'énergie et une perte de chaleur.
Boullier des champs magnétiques externes
Certains ingénieurs utilisent des matériaux avec moins de perméabilité, comme les scanners IRM des engins spatiaux. Ces matériaux sont utilisés pour protéger les composants de l'un des champs magnétiques externes.
Dispositifs de stockage de données
Nous utilisons des bandes magnétiques et des disques durs; Tous ces matériaux sont des matériaux ferromagnétiques. Ils sont utilisés pour stocker ou enregistrer des données.
Utilisation d'électromaignes
Les électromagnes ont de nombreuses utilisations, comme dans les grues et les scanners d'imagerie trans (IRM) magnétique. L'électromagnétisme fonctionne sur des matériaux qui pénètrent dans les champs magnétiques en raison de leur perméabilité élevée.
La perméabilité n'est pas toujours constante
Maintenant, il y a une autre torsion que vous devez comprendre. Certains facteurs peuvent provoquer la charge de la perméabilité magnétique. Pour mieux le comprendre, faites-moi savoir quels sont ces facteurs.
Saturation magnétique
Il y a une différence de saturation: combien un matériau peut prendre un flux magnétique. Si le fer, qui est un matériau hautement perméable, est appliqué à un champ magnétique, il sera saturé, mais il ne prendra pas de flux magnétique.
C'est comme une éponge lorsqu'il est trempé dans l'eau. Combien peut-il tenir? Autant que possible.
Différences de température
La température affecte la perméabilité.
● Si vous chauffez les matériaux ferromagnétiques, leur perméabilité peut diminuer.
● De même, à la température de Curie, la fin perdra toutes ses propriétés magnétiques et ne réagira plus au champ magnétique.
Différence de fréquence
Si quelque chose utilise un courant alternatif, comme les transformateurs, la perméabilité peut avoir des fréquences différentes. De tels cas entraînent des pertes de base que les ingénieurs travaillent toujours à gérer.
Faits amusants sur la perméabilité magnétique
Maintenant, suffisamment des équations et de toutes les sciences robotiques, vous introduisons la partie amusante de la perméabilité magnétique.
● Si nous parlons d'un vide, il a une perméabilité de base. Cela signifie que les espaces vides permettent aux champs magnétiques passer, faisant de la perméabilité une constante universelle.
● Certains matériaux flottent dans un champ magnétique. Comme le bismuth et le graphite, ils peuvent léviter dans de forts champs magnétiques en raison du diamagnétisme.
● Vous êtes-vous déjà demandé comment ils protégeaient les vaisseaux spatiaux ou les instruments de laboratoire du champ magnétique de la Terre? Ils utilisent des Mu-Metals, qui ont une perméabilité extrêmement élevée, pour maintenir leur équilibre et les sauver du champ magnétique de la Terre.
● Le champ magnétique de la Terre est généré par une boule ferromagnétique géante dans le cœur de la Terre.
FAQ
La perméabilité magnétique et le magnétisme sont-ils la même chose?
Non, ils ne le sont pas. Le magnétisme est une propriété plus générale; La perméabilité est mesurable en utilisant son équation, ce qui montre comment un matériau réagit au champ magnétique.
Pouvons-nous changer la perméabilité des matériaux?
Oui, vous pouvez modifier la perméabilité du matériau. Tout ce que vous avez à faire est d'appliquer les facteurs qui affectent la perméabilité. Comme l'application de la chaleur, le stress, la modification de sa forme et plus encore.
Pourquoi la perméabilité est-elle si importante pour les ingénieurs?
L'une des raisons pour lesquelles la perméabilité est très importante est qu'elle est au cœur de certaines machines importantes comme les transformateurs, les capteurs et tout ce qui utilise le processus d'électromagnétisme. Dans de tels cas, les ingénieurs utilisent les bons matériaux perméables, augmentant leur efficacité et empêchant les déchets.
Conclusion
La perméabilité magnétique ressemble à un sujet scientifique ennuyeux, mais c'est très intéressant. Ce qui le rend plus intéressant, c'est son rôle dans notre vie quotidienne. Nous utilisons un chargeur qui alimente nos téléphones, les scanners IRM dans les hôpitaux et même les champs magnétiques de la Terre. Tout cela explique pourquoi la perméabilité magnétique est si importante pour nous. Ainsi, toutes ces connaissances répondent maintenant à votre question: "Qu'est-ce que la perméabilité magnétique?"
