IMANTATION: MIBŐL ÁLL, MÓDSZER ÉS PÉLDÁK - FIZIKAI - 2025

A mágnesezés vagy mágnesezés egy vektormennyiség, amelyet mágnesezési vektor erősségének is neveznek. Ezt M- ként jelölik, és az m mágneses momentum per térfogatszázalék. Matematikailag a következőképpen fejezik ki:

M = d m / dV

Az SI egységek nemzetközi rendszerében az M egységek amper / méter, ugyanolyanok, mint a H mágneses mezőben. A vastag betűvel jelölve azt kell jelezni, hogy ezek vektorok, nem pedig skalárok.

1. ábra. Ferrit mágnesek gyűrűk formájában. Forrás: Wikimedia Commons.

Egy anyag vagy anyag mágneses momentuma az atomon belüli elektromos töltések mozgásának megnyilvánulása, alapvetően az elektroné.

Elvileg az atom belsejében lévő elektron elképzelhető egy apró zárt áramkörként, miközben körmag körüli pályát ír le. A valóságban az elektron nem viselkedik így az atom kvantum-mechanikai modellje szerint, ám ezzel egybeesik a mágneses hatás szempontjából.

Ezen túlmenően az elektron spinhatással rendelkezik, hasonlóan a saját forgásához. Ez a második mozgás még fontosabb hozzájárulást jelent az atom teljes mágnesességéhez.

Ha egy anyagot egy külső mágneses mezőbe helyezünk, akkor mindkét hozzájárulás mágneses momentumai igazodnak és mágneses mezőt hoznak létre az anyagban.

Mágnesezési módszerek

Az anyag mágnesezése azt jelenti, hogy ideiglenesen vagy tartósan mágneses tulajdonságokkal jár. De az anyagnak megfelelően reagálnia kell a mágnesességre, hogy ez megtörténjen, és nem minden anyag teszi meg.

Az anyagokat mágneses tulajdonságaiktól és a külső mágneses terektől, például a mágneséktől érkező válaszuk függvényében, három nagy csoportba sorolják:

-Diamagnetic

-Paramágneses

-Ferromagnetic

Az összes anyag diamagnetikus, amelynek válasza gyenge repulációból áll, ha egy külső mágneses mező közepére helyezik.

A paramagnetizmus a maga részéről jellemzõ néhány anyag számára, amelyek nem túl intenzíven vonzódnak egy külsõ mezõhöz.

A ferromágneses anyagok azonban azok, amelyeknek mágneses válaszuk az egyik. A magnetit egy vas-oxid, amely az ókori Görögországból ismert természetes mágnes.

2. ábra. Brazíliából származó mágnes vagy lodestone. Forrás: Wikimedia Commons.

Az alábbiakban ismertetett mágnesezési módszerek jó mágneses reakcióval rendelkező anyagokat használnak a kívánt hatások eléréséhez. A nanorészecskék szintjén azonban lehetséges még az arany mágneseztetése is, amely fém általában nem rendelkezik figyelemre méltó mágneses reakcióval.

Hogyan lehet mágnesezni egy ferromágneses tárgyat?

Hacsak az anyag nem természetes mágnes, például egy darab mágnes, ez általában mágneses vagy mágneses. Ez a mágneses anyagok másik osztályozásához vezet:

- Kemény, amelyek állandó mágnesek.

- Puha vagy édes, amelyek nem állandó mágnesek, de jó mágneses reakcióval bírnak.

- Félkemény, a fentiek között köztes tulajdonságokkal rendelkezik.

A ferromágneses anyagok mágneses reakciója annak a ténynek köszönhető, hogy a mágneses domének el vannak rendezve benne, véletlenszerűen elrendezett mágnesezési vektorokkal rendelkező régiók.

Ennek eredményeként a mágnesezési vektorok törlődnek, és a nettó mágnesezés nulla. Ezért a mágnesezés létrehozásához a mágnesezési vektorokat állandóan vagy legalább egy ideig igazítani kell. Ilyen módon az anyag mágnesezhető.

Számos módszer érhető el ennek elérésére, például indukciós mágnesezéssel, érintkezéssel, dörzsöléssel, hűtéssel és akár a tárgyra ütéssel is, az alábbiakban részletezve.

Példák

A kiválasztott mágnesezési módszer az anyagtól és az eljárás céljától függ.

A mesterséges mágnesek sokféle funkcióhoz létrehozhatók. Ma a mágneseket ipari körülmények között mágnesezik, nagyon óvatos eljárást követve.

Indukciós mágnesezés

Ezzel a módszerrel a mágnesezendő anyagot egy intenzív mágneses mező közepére helyezik, mint például egy erős elektromágnes. Ilyen módon a doméneket és a hozzájuk tartozó mágnesesedéseket azonnal hozzáigazítják a külső mezőhöz. És az eredmény az, hogy az anyag mágneses.

Az anyagtól függően tartósan megtarthatja az így kapott mágnesezést, vagy elveszítheti, amint a külső mező eltűnik.

Dörzsölés mágnesezése

Ehhez a mágnesezéshez szükséges anyag egyik végét a mágnes pólusával meg kell dörzsölni. Ugyanebben az irányban kell megtenni, hogy így a dörzsölt terület ellentétes polaritást kapjon.

Ez mágneses hatást eredményez, oly módon, hogy az anyag másik végén ellentétes mágneses pólus jön létre, amelynek eredményeként az anyag mágnesesedik.

Kontakt mágnesezése

Kontaktmágnesezéskor a mágnesezendő tárgynak közvetlen érintkezésben kell lennie a mágnessel, hogy megszerezze a mágnesesedését. A mágnesezendő objektum doménjeinek összehangolása kaszkádhatásként történik, a végükről gyorsan érintkezve a másik véggel.

Az érintkezőmágnesezés tipikus példája a kapocs rögzítése egy állandó mágneshez, és a mágnes mágnesezve marad, vonzza a többi kapcsot egy lánc kialakításához. Nikkel érmékkel, szögekkel és vasrészekkel is működik.

De ha az első klippet, szöget vagy érmét eltávolítják a mágnesről, a többi mágneseződése eltűnik, kivéve, ha ez egy igazán erős mágnes, amely képes állandó mágnesezést előidézni.

Elektromos módszer a mágnesezéshez

A mágnesezendő anyagot vezetőképes huzalba csomagolják, amelyen át áramot vezetnek. Az elektromos áram nem más, mint egy mozgó töltés, amely mágneses mezőt hoz létre. Ez a mező felelős a belsejébe helyezett anyag mágneseztetéséért, és ennek eredményeként nagymértékben megnöveli a kapott mezőt.

Az így létrehozott mágneseket önműködően az áramkör lekapcsolásával aktiválhatják és deaktiválhatják, amellett, hogy a mágnes teljesítménye többé-kevésbé áram átvezetésével módosítható. Elektromágneseknek hívják őket, és velük könnyen mozgathatók a nehéz tárgyak, vagy elválaszthatók a mágnesek a nem mágneses anyagoktól.

Mágnesezés ütéssel

Egy vasrúd, vagy akár egy fémtartó szekrény is mágnesezhető úgy, hogy egy mágneses mezőbe belsejük üt. Egyes helyszíneken a Föld mágneses tere elég erős e hatás eléréséhez. A vasrúd, amely függőlegesen ütközik a talajhoz, mágnesezhet, mivel a Föld mágneses mezőjének függőleges alkotóeleme van.

A mágnesesedést egy iránytűvel ellenőrzik, amelyet a sáv tetejére helyeznek. Irattartószekrényhez elegendő a fiókok megfelelő meghatározással kinyitni és bezárni.

Az ütés a mágnest is mágnesezheti, mivel az elpusztítja a mágneses domének rendjét az anyagban. A hőnek ugyanaz a hatása.

Hűtéses mágnesezés

Vannak olyan anyagok, mint a bazalt láva a Föld belsejében, amelyek mágneses tér jelenlétében lehűtve megtartják az említett mező mágnesezettségét. Az ilyen típusú anyagok vizsgálata bizonyítja, hogy a Föld mágneses tere megváltoztatta tájolását a Föld létrehozása óta.

Irodalom

1. Figueroa, D. (2005). Sorozat: Fizika a tudomány és a technika számára. 6. kötet. Elektromágnesesség. Szerkesztette Douglas Figueroa (USB).
2. Hewitt, Paul. 2012. Fogalmi fizikai tudomány. 5 ^-én. Ed Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fizika: pillantás a világra. 6 ^ta Szerkesztés rövidítve. Cengage tanulás
4. Luna, M. Tudta, hogy az arany mágnes lehet? Helyreállítva: elmundo.es.
5. Tillery, B. 2012. Fizikai tudomány. McGraw Hill.