IMANTĀCIJA: NO KĀ SASTĀV, METODE UN PIEMĒRI - FIZISKĀ - 2025

Magnetisieningskurve vai Magnetisieningskurve ir vektoriāls lielums, kas ir pazīstams arī kā magnetizācija vektoru izturību. To apzīmē ar M un definē kā magnētisko momentu m uz tilpuma vienību V. Matemātiski to izsaka šādi:

M = d m / dV

M vienības Starptautiskajā SI vienību sistēmā ir ampēru / metrs, tāpat kā magnētiskā lauka H vienības . Apzīmējums treknrakstā norāda, ka tie ir vektori, nevis skalāri.

1. attēls. Ferīta magnēti gredzenu formā. Avots: Wikimedia Commons.

Materiāla vai vielas magnētiskais moments ir elektrisko lādiņu kustības izpausme atoma iekšienē, pamatā elektrona.

Principā elektronu, kas atrodas atoma iekšpusē, var iedomāties kā niecīgu slēgtu strāvas ķēdi, kamēr tas apraksta riņķveida orbītu ap kodolu. Patiesībā elektrons šādā veidā nerīkojas pēc atoma kvantu-mehāniskā modeļa, bet magnētiskā efekta ziņā tas sakrīt.

Turklāt elektronam ir griešanās efekts, kas ir analogs rotācijai uz sevi. Šī otrā kustība rada vēl nozīmīgāku ieguldījumu kopējā atoma magnētikā.

Kad materiāls ir novietots ārējā magnētiskajā laukā, abu ieguldījumu magnētiskie momenti izlīdzinās un materiālā rada magnētisko lauku.

Magnetizācijas metodes

Materiāla magnetizēšana nozīmē tam īslaicīgu vai pastāvīgu magnētisko īpašību piešķiršanu. Bet materiālam ir pienācīgi jāreaģē uz magnētismu, lai tas notiktu, un ne visi materiāli to dara.

Materiālus atkarībā no to magnētiskajām īpašībām un reakcijas uz ārēju magnētisko lauku, piemēram, magnētu, klasificē trīs lielās grupās:

-Diamagnētiski

-Paramagnētiska

-Feromagnētiskais

Visi materiāli ir diamagnētiski, kuru reakcija sastāv no vājas atgrūšanās, ja tos novieto ārējā magnētiskā lauka vidū.

No otras puses, paramagnetisms ir raksturīgs dažām vielām, kuras piedzīvo ne pārāk intensīvu pievilcību ārējam laukam.

Tomēr feromagnētiskie materiāli ir tie, kuriem ir visspēcīgākā magnētiskā reakcija. Magnetīts ir dzelzs oksīds, kas ir dabīgs magnēts, kas pazīstams no senās Grieķijas.

2. attēls. Magnēts vai lodestons no Brazīlijas. Avots: Wikimedia Commons.

Zemāk aprakstītajās magnetizācijas metodēs vēlamo efektu sasniegšanai tiek izmantoti materiāli ar labu magnētisko reakciju. Bet nanodaļiņu līmenī ir iespējams pat magnetizēt zeltu, metālu, kam parasti nav ievērojamas magnētiskās atbildes.

Kā magnetizēt feromagnētisko priekšmetu?

Ja vien materiāls nav dabisks magnēts, piemēram, magnetīta gabals, tas parasti ir demagnetizēts vai demagnetizēts. Tas noved pie citas magnētisko materiālu klasifikācijas:

- Cieti , kas ir pastāvīgie magnēti.

- Mīksts vai salds , kam, kaut arī tie nav pastāvīgie magnēti, ir laba magnētiskā reakcija.

- daļēji ciets , ar iepriekšminētajām īpašībām.

Feromagnētisko materiālu magnētiskā reakcija ir saistīta ar faktu, ka magnētiskie domēni ir izvietoti to iekšienē , reģionos ar nejauši izkārtotiem magnetizācijas vektoriem.

Tā rezultātā magnetizācijas vektori tiek atcelti un tīrā magnetizācija ir nulle. Šī iemesla dēļ, lai izveidotu magnetizāciju, magnetizācijas vektoriem jābūt izlīdzinātiem, pastāvīgi vai vismaz uz laiku. Tādā veidā materiāls tiek magnetizēts.

To var sasniegt vairākos veidos, piemēram, ar indukcijas magnetizāciju, kontaktu, berzēšanu, dzesēšanu un pat triecienu priekšmetam, kā aprakstīts zemāk.

Piemēri

Izvēlētā magnetizācijas metode ir atkarīga no materiāla un procedūras mērķiem.

Mākslīgos magnētus var izveidot visdažādākajām funkcijām. Mūsdienās magnēti tiek rūpnieciski magnetizēti, ievērojot ļoti rūpīgu procesu.

Indukcijas magnetizācija

Ar šo metodi magnetizējamais materiāls tiek novietots intensīva magnētiskā lauka, piemēram, spēcīga elektromagnēta, vidū. Tādā veidā domēni un to attiecīgie magnetizācijas tiek nekavējoties saskaņoti ar ārējo lauku. Un rezultāts ir tāds, ka materiāls tiek magnetizēts.

Atkarībā no materiāla tas var pastāvīgi saglabāt šādi iegūto magnetizāciju vai var to pazaudēt, tiklīdz pazūd ārējais lauks.

Berzes magnetizācija

Šī metode prasa berzēt vienu magnetizējamā materiāla galu ar magnēta polu. Tas jādara tajā pašā virzienā, lai šādā veidā noberztais laukums iegūtu pretēju polaritāti.

Tas rada magnētisku efektu tādā veidā, ka materiāla otrā galā tiek izveidots pretējs magnētiskais pols, kā rezultātā viela tiek magnetizēta.

Kontakta magnetizācija

Saskaroties ar magnetizāciju, magnetizējamajam objektam jābūt tiešā saskarē ar magnētu, lai tas iegūtu magnetizāciju. Magnetizējamā objekta domēnu izlīdzināšana notiek kā kaskādes efekts, ātri nonākot no gala, kas nonāk saskarē ar otru galu.

Tipisks kontaktu magnetizācijas piemērs ir saspraudes piestiprināšana pie pastāvīgā magnēta, un magnēts paliks magnetizēts, piesaistot citus klipus, veidojot ķēdi. Tas darbojas arī ar niķeļa monētām, naglām un dzelzs gabaliem.

Tiklīdz pirmais klips, nagu vai monēta ir noņemta no magnēta, pārējo magnetizācija pazūd, ja vien tas nav patiesi spēcīgs magnēts, kas spēj radīt pastāvīgu magnetizāciju.

Elektriskā metode magnetizēšanai

Magnetizējamais materiāls ir iesaiņots vadošā vadā, caur kuru tiek izvadīta elektriskā strāva. Elektriskā strāva nav nekas vairāk kā kustīga maksa, kas rada magnētisko lauku. Šis lauks ir atbildīgs par iekšpusē ievietotā materiāla magnetizēšanu, un tā mērķis ir ievērojami palielināt iegūto lauku.

Šādi izveidotos magnētus var aktivizēt un deaktivizēt pēc vēlēšanās, vienkārši atvienojot ķēdi, papildus tam, ka magnēta jaudu var mainīt, nododot vairāk vai mazāk strāvu. Tos sauc par elektromagnētiem, un ar tiem jūs varat viegli pārvietot smagus priekšmetus vai atdalīt magnētisko no nemagnētiskiem materiāliem.

Magnetizēšana ar sitienu

Dzelzs stieni vai pat metāla skapi var magnetizēt, iesitot to iekšpusē magnētiskajā laukā. Dažās vietās Zemes magnētiskais lauks ir pietiekami spēcīgs, lai sasniegtu šo efektu. Dzelzs stienis, kas vertikāli sit pret zemi, var kļūt magnetizēts, jo Zemes magnētiskajam laukam ir vertikāla sastāvdaļa.

Magnetizāciju pārbauda ar kompasu, kas tiek novietots uz stieņa augšdaļas. Kartotēkai pietiek ar pietiekamu apņēmību atvērt un aizvērt atvilktnes.

Trieciens var arī magnetizēt magnētu, jo tas iznīcina magnētisko domēnu secību materiālā. Siltumam ir arī tāds pats efekts.

Magnetizēšana, atdzesējot

Zemes iekšienē ir tādas vielas kā bazalta lavas, kuras, atdzesētas magnētiskā lauka klātbūtnē, saglabā minētā lauka magnetizāciju. Šāda veida vielu pārbaude ir pierādījums tam, ka Zemes magnētiskais lauks kopš Zemes radīšanas ir mainījis orientāciju.

Atsauces

1. Figueroa, D. (2005). Sērija: Fizika zinātnei un inženierijai. Sējums 6. Elektromagnētisms. Rediģēja Douglas Figueroa (USB).
2. Hevits, Pols. 2012. Konceptuālā fiziskā zinātne. 5 ^th . Ed Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fizika: skats uz pasauli. 6 ^ta Rediģēšana ir saīsināta. Cengage mācīšanās
4. Luna, M. Vai jūs zinājāt, ka zelts var būt magnēts? Atgūts no: elmundo.es.
5. Tillery, B. 2012. Fiziskā zinātne. Makgreiva kalns.