Muitas vezes pensamos em como os ímãs atraem objetos de metal. Eles não são menos que maravilhas da vida real, especialmente transformadores e como eles alimentam nossos dispositivos. Todos os dispositivos que usamos são um desses ímãs de ímãs que chamamos de permeabilidade magnética. É um conceito puro que é o coração de muitos especialistas como eletromagnetismo, eletrônica e ciência do material.
Se você acha que receberá uma palestra de física chata aqui, não se preocupe, mostraremos o que a permeabilidade magnética é de uma maneira simples e divertida. Portanto, seja você um aluno ou apenas tem tempo livre aprendendo algo, aqui você encontrará como o mundo real funciona.
Em palavras simples, o que é permeabilidade magnética?
A permeabilidade magnética é a facilidade com que qualquer material pode se transformar em outro ímã ou ser magnetizado. Não ser muito professor de física, mas diz como qualquer coisa pode conduzir linhas magnéticas de força.
Você deve estar familiarizado com a condutividade elétrica, que informa com que facilidade passa por eletricidade por qualquer fio. Da mesma forma, a permeabilidade magnética mostra como pode passar por um campo magnético através de um material.
Então agora, se você colocar um material perto de um campo magnético, o que acontecerá? Algum palpite? Só haverá alta permeabilidade se, no caso de quanto um material suportar esse campo. Se o material relutar em entrar em campo, cada vez menos será a permeabilidade.
Esperamos que você conheça o conceito de permeabilidade magnética por enquanto. Mesmo se você não o fizesse, não se preocupe. Você saberá quando começarmos a falar sobre o intervalo de permeabilidade magnética.
Exemplos de permeabilidade magnética
Então, vamos dar vida à permeabilidade magnética e aprender como funciona.
Ferro aderindo a um ímã:Digamos, por um instante, há uma unha de ferro em uma mão e um ímã no outro. Quando você os unir lentamente, você sentirá uma força de atração em suas mãos, onde o ímã atrairá a unha de ferro para si mesma. Agora, isso significa que há alta permeabilidade magnética, que responde fortemente a altos campos magnéticos.
Madeira e ímãs:E a madeira? Você já encontrou madeira grudando em um ímã? Claro que não. As madeiras não têm permeabilidade magnética em comparação com o ferro ou aço metais.
Observação: O melhor exemplo de permeabilidade magnética é o transformador. Os núcleos dos transformadores são feitos de aços especiais com a maior permeabilidade, que funcionam perfeitamente em campos magnéticos para realizar suas aplicações.
Portanto, se um ímã adere a algo ou não, não é sobre o ímã; É sobre se isso passa algo magnético por ele ou não.
O que a ciência diz sobre a permeabilidade magnética?
Agora, vamos às perspectivas científicas. Eu prometo a você que não será chato.
Quando falamos sobre a permeabilidade de algo ou material, é derivado de uma equação que diz:μ=H/B
● Aqui μ (MU) refere -se à permeabilidade magnética.
● B refere -se à densidade do fluxo magnético, que mostra como os campos magnéticos são fortes ao redor do material.
● H refere -se à força do campo magnético, que é o campo magnético aplicado de fora e quão forte é.
Qual é a diferença entre permeabilidade absoluta e permeabilidade relativa?
Existem dois tipos de permeabilidade.
Permeabilidade absoluta:É o valor da permeabilidade que usamos quando um material específico está próximo. Seu símbolo é "μ".
Permeabilidade relativa:Agora, fale sobre permeabilidade relativa, que ficará um pouco difícil, mas não se preocupe. Compara a permeabilidade de algo no espaço livre; Podemos dizer que um vácuo tem uma permeabilidade em termos da equação: μ 0=4 π × 10^7 h/m
Portanto, a permeabilidade relativa será: μr=μ/μo
Se houver um material com μᵣ> 1, ele representará que possui um campo magnético melhor, que também é chamado de ferromagnético. Se μ <1, ele mostrará um campo fraco ou menos magnético, conhecido como diamagnético.
Tipos de materiais magnéticos com base na permeabilidade
Agora, aqui está a parte do intervalo em que você verá tudo de interesse. Fale sobre materiais, eles respondem de maneira diferente aos campos magnéticos, dependendo de sua permeabilidade. Se os dividirmos em diferentes partes, você saberá melhor como elas funcionam.
1. Materiais ferromagnéticos
Os materiais ferromagnéticos são muito comuns e têm permeabilidade relativa muito alta. Esse tipo de material atrai fortemente em campos magnéticos e pode até, de fato, se adaptar ao magnetismo por um tempo quando o campo é removido.
Exemplos: inclui ferro, níquel, cobalto e muito mais.
2. Materiais paramagnéticos
Os materiais paramagnéticos são parcialmente atraídos para os campos magnéticos, em vez de fortemente. Esse material não mantém ou adota magnetismo quando o campo é removido. Sua permeabilidade relativa se torna pouco mais de 1.
Exemplos: Inclua alumínio, platina, magnésio, etc.
3. Materiais diamagnéticos
Esse tipo de material é levemente repelido pelo campo magnético, em vez de ser atraído por ele. Sua permeabilidade relativa é um pouco menor que 1, o que explica por que é repelido por campos magnéticos.
Exemplos: cobre, bismuto, água e muito mais.
Importância da permeabilidade magnética
Falar sobre permeabilidade metamérica não é apenas uma palestra em uma aula de física; É um exemplo literal de como a tecnologia moderna funciona. Aqui, descubra como usamos a permeabilidade magnética emTudo o que usamos diariamente.
Motores e transformadores elétricos
A permeabilidade magnética é usada em transformadores e os motores elétricos dependem completamente de campos magnéticos para gerar e transferir energia. Os materiais utilizados nesses sistemas têm alta permeabilidade, permitindo uma melhor transferência de energia e, como resultado, reduzindo a perda de energia e a perda de calor.
Blindagem de campos magnéticos externos
Alguns engenheiros usam materiais com menos permeabilidade, como scanners de ressonância magnética da nave espacial. Tais materiais são usados para proteger os componentes de qualquer um dos campos magnéticos externos.
Dispositivos de armazenamento de dados
Usamos fitas magnéticas e discos rígidos; Todos esses materiais são materiais ferromagnéticos. Eles são usados para armazenar ou salvar dados.
Uso de eletroímãs
Os eletromagnets têm muitos usos, como guindastes e scanners de imagem transnética (ressonância magnética). O eletromagnetismo trabalha em materiais que penetram nos campos magnéticos devido à sua alta permeabilidade.
A permeabilidade nem sempre é constante
Agora, há outra reviravolta que você precisa entender. Certos fatores podem causar a permeabilidade magnética para cobrar. Para entender melhor, deixe -me saber quais são esses fatores.
Saturação magnética
Há uma diferença na saturação: quanto um material pode tomar fluxo magnético. Se o ferro, que é um material altamente permeável, for aplicado a um campo magnético, ele ficará saturado, mas não será necessário fluxo magnético.
É como uma esponja quando embebida em água. Quanto isso pode segurar? O máximo que pode.
Diferenças de temperatura
A temperatura afeta a permeabilidade.
● Se você aquecer materiais ferromagnéticos, sua permeabilidade poderá diminuir.
● Da mesma forma, na temperatura curie, a extremidade perderá todas as suas propriedades magnéticas e não reagirá mais ao campo magnético.
Diferença de frequência
Se algo usa uma corrente alternada, como transformadores, a permeabilidade pode ter frequências diferentes. Tais casos levam a algumas perdas principais que os engenheiros ainda estão trabalhando para gerenciar.
Fatos divertidos sobre a permeabilidade magnética
Agora, chega de equações e toda a ciência robótica, vamos apresentá -lo à parte divertida da permeabilidade magnética.
● Se falarmos sobre um vácuo, ele terá uma permeabilidade de linha de base. Isso significa que os espaços vazios permitem que os campos magnéticos passem, tornando a permeabilidade uma constante universal.
● Alguns materiais flutuam em um campo magnético. Como bismuto e grafite, eles podem levitar em fortes campos magnéticos por causa do diamagnetismo.
● Já se perguntou como eles protegem a nave espacial ou instrumentos de laboratório do campo magnético da Terra? Eles usam o Mu-metal, que têm uma permeabilidade extremamente alta, para manter seu equilíbrio e salvá-los do campo magnético da Terra.
● O campo magnético da Terra é gerado por uma bola ferromagnética gigante no núcleo da Terra.
Perguntas frequentes
A permeabilidade magnética e o magnetismo são a mesma coisa?
Não, eles não são. O magnetismo é uma propriedade mais geral; A permeabilidade é mensurável usando sua equação, que mostra como um material responde ao campo magnético.
Podemos mudar a permeabilidade do material?
Sim, você pode alterar a permeabilidade do material. Tudo o que você precisa fazer é aplicar os fatores que afetam a permeabilidade. Como aplicar calor, estresse, mudar sua forma e muito mais.
Por que a permeabilidade é tão importante para os engenheiros?
Uma das razões pelas quais a permeabilidade é muito importante é porque é o núcleo de algumas máquinas importantes, como transformadores, sensores e qualquer outra coisa que use o processo de eletromagnetismo. Nesses casos, os engenheiros usam os materiais permeáveis certos, aumentando sua eficiência e prevenindo o desperdício.
Conclusão
A permeabilidade magnética parece um tópico científico chato, mas é muito interessante. O que o torna mais interessante é o seu papel em nossa vida diária. Usamos um carregador que alimenta nossos telefones, ressonância magnética em hospitais e até campos magnéticos da Terra. Tudo isso explica por que a permeabilidade magnética é tão importante para nós. Então, todo esse conhecimento agora responde à sua pergunta: "O que é permeabilidade magnética?"
