的相对磁导率是的能力的量度的一材料的方法,通过流之间交叉,而不会失去其配置到作为其他材料特性-对于一个参考。它被计算为所研究材料的渗透率与参考材料的渗透率之比。因此,这是一个缺少尺寸的数量。
一般来讲,渗透率是指流体(通常是水)的流动。但是,还有其他一些能够穿过物质的元素,例如磁场。在这种情况下,我们说的是磁导率和相对磁导率。
镍具有较高的相对磁导率,这就是为什么硬币会牢固地粘附在磁铁上的原因。资料来源:Pixabay.com。
无论材料流过哪种类型,材料的渗透性都是一个非常有趣的属性。有了它,就可以预期这些材料在非常不同的情况下的行为。
例如,当建造排水沟,人行道等建筑物时,土壤的渗透性非常重要。即使对于农作物,土壤的渗透性也很重要。
在生命中,细胞膜的通透性可以让细胞具有选择性,方法是让必要的物质(如营养素)通过并排除可能有害的其他物质。
关于相对磁导率,它为我们提供了有关材料对磁体或火线引起的磁场响应的信息。这些元素在我们周围的技术中比比皆是,因此值得研究它们对材料的影响。
相对磁导率
电磁波的一个非常有趣的应用是促进石油勘探。它基于知道在被衰减之前,有多少波能够穿透地下土。
这提供了某个位置的岩石类型的好主意,因为每个岩石根据其组成具有不同的相对磁导率。
正如开始时所说的,每当我们谈到相对渗透率时,术语“相对”都需要将某种材料的幅值与另一种用作参考的幅值进行比较。
这始终适用,无论它是对液体还是对磁场都具有渗透性。
真空具有渗透性,因为电磁波在此传播没有问题。将此作为参考值以找到任何材料的相对磁导率是一个好主意。
真空的磁导率正是比奥-萨瓦特定律的众所周知的常数,该常数用于计算磁感应矢量。其值为:
此大小描述了如何将介质的磁响应与真空中的磁响应进行比较。
现在,相对磁导率可以等于1,小于1或大于1。这取决于所讨论的材料以及温度。
- 显然,如果μ - [R = 1种时,介质是真空。
- 如果小于1,则为抗磁性材料
- 如果大于1,但不大,则说明该材料是顺磁性的
- 如果它远大于1,则该材料是铁磁性的。
温度在材料的磁导率中起重要作用。实际上,该值并不总是恒定的。随着材料温度的升高,其内部变得无序,因此其磁响应降低。
抗磁性和顺磁性材料
抗磁性材料对磁场产生负面反应并排斥它们。迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791-1867年)在1846年发现了这一特性,当时他发现一块铋被磁铁的任何一个磁极排斥。
磁铁的磁场以某种方式在铋内感应出相反方向的磁场。但是,此属性并非此元素专有。所有材料在一定程度上都有它。
可能显示出反磁性材料中的净磁化强度取决于电子的特性。电子是任何材料的原子的一部分,因此它们在某个点都可能具有抗磁响应。
水,稀有气体,金,铜等是抗磁性材料。
另一方面,顺磁性材料具有其自身的某些磁化强度。例如,这就是为什么它们可以对磁体的磁场做出积极响应的原因。它们的磁导率类似于μ 或。
在磁体附近,它们也可以被磁化并自己变成磁体,但是当从附近移除真实磁体时,该效果消失。铝和镁是顺磁性材料的例子。
真正的磁性材料:铁磁性
顺磁性物质是自然界中最丰富的物质。但是有些材料很容易被永磁体吸引。
他们有能力自己获得磁化强度。它们是铁,镍,钴以及稀土元素,例如g和and。另外,这些与其他矿物之间的某些合金和化合物也被称为铁磁性材料。
这种类型的材料会对外部磁场(例如磁铁)产生非常强烈的磁响应。这就是为什么镍币会粘在条形磁铁上的原因。然后,条形磁铁粘附在冰箱上。
铁磁材料的相对磁导率远高于1。在内部,它们具有称为磁体偶极子的小磁体。当这些磁偶极对齐时,它们会增强铁磁材料内部的磁效应。
当这些磁偶极子存在外部磁场时,它们会迅速与之对准,并且材料会粘在磁体上。尽管抑制了外部磁场,使磁体移开,但材料内部仍保留有剩磁。
高温会引起所有物质的内部紊乱,产生所谓的“热搅动”。加热时,磁偶极子失去对准,磁效应减弱。
居里温度是磁性效应完全从材料上消失的温度。在此临界值下,铁磁性物质变为顺磁性。
诸如磁带和磁性存储器之类的用于存储数据的设备利用铁磁性。同样使用这些材料制造的高强度磁体在研究中具有许多用途。
参考文献
- Tipler,P.,Mosca G.(2003)。科学与技术物理学,第2卷。社论还原。810-821页。
- Zapata,F。(2003)。使用Mossbauer磁化率和光谱法研究与属于Guafita油田(Apure州)的Guafita 8x油井相关的矿物学。学位论文。委内瑞拉中央大学。