Εξερευνώντας τις συναρπαστικές ιδιότητες των μαγνητών

Ποιες είναι οι ιδιότητες των μαγνητών; Οι μαγνήτες είναι ασυνήθιστα αντικείμενα. Μπορούν να σπρώξουν ή να τραβήξουν άλλα πράγματα χωρίς να τα αγγίξουν πραγματικά! Ο κόσμος γνώριζεμαγνήτεςγια χιλιάδες χρόνια. Στην αρχαία Ελλάδα, οι άνθρωποι βρήκαν αξιόλογους βράχους που ονομάζονταν lodestones που λειτουργούσαν σαν μαγνήτες. Οι βράχοι θα μπορούσαν να περιστρέφονται προς το βορρά και το νότο, ευθυγραμμιζόμενοι με το μαγνητικό πεδίο της γης.

Σήμερα, οι μαγνήτες χρησιμοποιούνται σε πολλά πράγματα που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Υπάρχουν ακόμα πολλά που πρέπει να αποκαλύψουμε σχετικά με τις ιδιότητες των μαγνητών και πώς μπορούμε να τους χρησιμοποιήσουμε.

Μαγνητικά Υλικά

Όλα τα πράγματα στον κόσμο δείχνουν κάποιου είδους μαγνητισμό. Αλλά η δύναμη του μαγνητισμού είναι πολύ διαφορετική μεταξύ των πραγμάτων. Με βάση τις ιδιότητες των μαγνητών, έχουμε πέντε μεγάλες ομάδες: σιδηρομαγνητικές, παραμαγνητικές, διαμαγνητικές, σιδηρομαγνητικές και αντισιδηρομαγνητικές.

Σιδηρομαγνητικά πράγματα όπως ο σίδηρος, το κοβάλτιο και το νικέλιο δείχνουν τον ισχυρότερο μαγνητισμό. Η μικροσκοπική δομή τους μπορεί να εξηγήσει την ισχυρή έλξη τους προς τα μαγνητικά πεδία. Τα άτομα σε σιδηρομαγνητικά πράγματα έχουν ασύγκριτα ηλεκτρόνια που δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση μέσα σε περιοχές που ονομάζονται μαγνητικές περιοχές. Αυτή η κατεύθυνση προς την ίδια κατεύθυνση αυξάνει το μαγνητικό πεδίο και δημιουργεί έναν μόνιμο μαγνήτη.

Παραμαγνητικά στοιχεία όπως το αλουμίνιο και η πλατίνα έλκονται επίσης προς τα μαγνητικά πεδία, αλλά η δύναμη είναι πολύ πιο αδύναμη από ό,τι στα σιδηρομαγνητικά πράγματα. Τα αταίριαστα ηλεκτρόνια σε παραμαγνητικά άτομα δείχνουν προς την κατεύθυνση ενός εφαρμοζόμενου πεδίου αλλά δεν διατηρούν μαγνήτιση όταν αφαιρεθεί το πεδίο.

Διαμαγνητικά πράγματα όπως ο χαλκός και ο χρυσός δείχνουν μια ασθενή ώθηση μακριά από τα μαγνητικά πεδία. Όταν τοποθετούνται σε εξωτερικό πεδίο, τα άτομά τους δημιουργούν ένα επαγόμενο μαγνητικό πεδίο προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ωστόσο, δεν έχουν μόνιμα ατομικά δίπολα.

Τα σιδηρομαγνητικά πράγματα δείχνουν πολύπλοκη μαγνητική διάταξη όπου τα αταίριαστα ηλεκτρόνια των ατόμων σε διαφορετικά πλέγματα αντιτίθενται μεταξύ τους, όπως στους αντισιδηρομαγνήτες. Αλλά οι σιδηρομαγνήτες διατηρούν μια μόνιμη μαγνήτιση αφού τα αντιτιθέμενα ασύγκριτα ηλεκτρόνια είναι άνισα. Οι φερρίτες όπως ο μαγνητίτης είναι καθημερινά σιδηρομαγνητικά πράγματα.

Πίνακας 1: Μαγνητικά Υλικά

Μαγνητικοί Τομείς

Όλα τα υλικά που είναι σιδηρομαγνητικά έχουν μικροσκοπικούς μαγνήτες μέσα τους που ονομάζονται ατομικά δίπολα. Αυτοί οι μικροσκοπικοί μαγνήτες συνήθως δείχνουν σε τυχαίες κατευθύνσεις, έτσι αλληλοεξουδετερώνονται. Αυτό σημαίνει ότι το υλικό δεν έχει συνολικό μαγνητισμό όταν μένει μόνο του. Αλλά όταν το υλικό μαγνητίζεται, οι μικροσκοπικοί μαγνήτες στο εσωτερικό ευθυγραμμίζονται!

Η μαγνήτιση συμβαίνει όταν ομάδες ατόμων που ονομάζονται μαγνητικές περιοχές βάζουν τους μικροσκοπικούς μαγνήτες τους να δείχνουν με τον ίδιο τρόπο. Οι μικροσκοπικοί μαγνήτες συνδέονται μεταξύ τους μέσα σε κάθε τομέα επειδή είναι ισχυρά συνδεδεμένοι. Αλλά διαφορετικοί τομείς θα δείχνουν σε τυχαίες κατευθύνσεις πριν συμβεί η μαγνήτιση.

Εξωτερικές δυνάμεις όπως τα μαγνητικά πεδία μπορούν να κάνουν τους τομείς να μεγαλώσουν και να ευθυγραμμίσουν τους μικροσκοπικούς μαγνήτες τους. Αυτό δημιουργεί έναν μόνιμο μαγνήτη. Η θέρμανση ενός υλικού δίνει επίσης ενέργεια στους μικροσκοπικούς μαγνήτες για να κινηθούν. Αυτό επιτρέπει στους τομείς να ευθυγραμμίσουν τους μικροσκοπικούς μαγνήτες τους.

Άλλα πράγματα που επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένα οι τομείς των μικροσκοπικών μαγνητών περιλαμβάνουν το στρες, τα όρια κόκκων, τις ακαθαρσίες και τα πεδία απομαγνήτισης. Η ισχύς ενός μαγνήτη εξαρτάται από το πόσες περιοχές ευθυγραμμίζουν τους μικροσκοπικούς μαγνήτες τους και πόσο καλά αντιστέκονται σε εξωτερικές δυνάμεις που προσπαθούν να τους μπερδέψουν.

Μαγνητικά πεδία

Οι μαγνήτες δημιουργούν αόρατες περιοχές γύρω τους που ονομάζονται μαγνητικά πεδία. Η μαγνητική ροή είναι ο χώρος γύρω από έναν μαγνήτη όπου μπορείτε να νιώσετε τη δύναμή του. Για να δούμε τη μαγνητική ροή, σχεδιάζουμε γραμμές μαγνητικού πεδίου. Περισσότερες γραμμές σημαίνουν ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο. Οι γραμμές βγαίνουν από τον βόρειο πόλο του μαγνήτη και καμπυλώνονται γύρω στο νότιο πόλο του.

Τα μαγνητικά πεδία συμβαίνουν όταν κινούνται μικροσκοπικά ηλεκτρικά φορτία. Μέσα στα άτομα, τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται και περιστρέφονται σε τροχιές. Κάθε άτομο είναι ένας μικροσκοπικός μαγνήτης με τον δικό του βόρειο και νότιο πόλο. Στα μαγνητικά υλικά, οι μικροσκοπικοί μαγνήτες σε τομείς ευθυγραμμίζονται. Αυτό συνδυάζει όλα τα μαγνητικά τους πεδία για να δημιουργήσει ένα μεγάλο μαγνητικό πεδίο που δείχνει προς τη μία κατεύθυνση. Έτσι αποκτούν τόσο ισχυρά μαγνητικά πεδία οι μόνιμοι μαγνήτες.

Το αόρατο μαγνητικό πεδίο είναι ισχυρότερο και πιο κοντά στον μαγνήτη. Αδυνατίζει όσο απομακρύνεσαι. Οι μικρότεροι μαγνήτες έχουν μικρότερα και ασθενέστερα μαγνητικά πεδία. Οι μεγαλύτεροι μαγνήτες έχουν μεγαλύτερα και ισχυρότερα μαγνητικά πεδία.

Μαγνητικοί πόλοι

Οι μαγνήτες έχουν βόρειο και νότιο πόλο. Αυτές είναι περιοχές όπου η μαγνητική δύναμη είναι ισχυρότερη. Οι αντίθετοι πόλοι ελκύουν ο ένας τον άλλον. Ο βόρειος και ο νότιος πόλος κολλάνε μεταξύ τους. Οι ίδιοι πόλοι απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο. Δύο βόρειοι πόλοι ή δύο νότιοι πόλοι απωθούν και απομακρύνονται.

Αυτό συμβαίνει λόγω του τρόπου με τον οποίο ρέουν οι γραμμές του αόρατου μαγνητικού πεδίου. Οι γραμμές πηγαίνουν από τον βόρειο πόλο στο νότιο πόλο μέσα στον μαγνήτη. Σε ατομικό επίπεδο, κάθε μικροσκοπικός μαγνήτης στο εσωτερικό του έχει γραμμές μαγνητικού πεδίου που ρέουν από βορρά προς νότο. Σε έναν μαγνήτη, όλοι οι μικροσκοπικοί μαγνήτες ευθυγραμμίζουν τα μαγνητικά τους πεδία.

Μόνιμοι Μαγνήτες

Ενώ ορισμένα υλικά όπως ο σίδηρος είναι φυσικά μαγνητικά, οι μόνιμοι μαγνήτες παράγονται συχνά τεχνητά με μαγνήτιση. Ο σίδηρος, το νικέλιο, το κοβάλτιο ή τα κράματα αποτελούν συνήθως τους καλύτερους μόνιμους μαγνήτες.

Η μαγνήτιση περιλαμβάνει την έκθεση του υλικού σε ένα ισχυρό εξωτερικό μαγνητικό πεδίο από ηλεκτρομαγνήτη ή άλλο μόνιμο μαγνήτη. Αυτό προκαλεί την ανάπτυξη των μαγνητικών περιοχών και την ευθυγράμμιση με το εξωτερικό πεδίο, δημιουργώντας έναν ισχυρό μόνιμο μαγνήτη. Οι σκληροί μαγνήτες αντιστέκονται στον απομαγνητισμό, ενώ οι μαλακοί μαγνήτες χάνουν τον μαγνητισμό τους πιο εύκολα.

Η ισχύς ενός μόνιμου μαγνήτη συσχετίζεται με την καταναγκαστικότητά του, την ένταση του πεδίου που απαιτείται για να απομαγνητιστεί. Υλικά υψηλής καταναγκασμού μπορούν να δημιουργήσουν ισχυρούς μόνιμους μαγνήτες, αλλά είναι πιο δύσκολο να μαγνητιστούν αρχικά. Η μέγιστη πυκνότητα μαγνητικής ροής ή η μαγνήτιση κορεσμού και η υπολειπόμενη μαγνήτιση επηρεάζουν επίσης την ισχύ του μαγνήτη.

Ηλεκτρομαγνήτες

Εκτός από τους μόνιμους μαγνήτες, οι ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούν ηλεκτρικά ρεύματα για να προκαλέσουν προσωρινό μαγνητισμό. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα περνά μέσα από ένα τυλιγμένο σύρμα, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο παράλληλο με τον άξονα του πηνίου. Η ένταση του πεδίου αυξάνεται με περισσότερους βρόχους και υψηλότερο ρεύμα.

Το υλικό μέσα στο πηνίο έχει επίσης σημασία. Ο μαλακός σίδηρος κάνει το μαγνητικό πεδίο ισχυρότερο. Ο σίδηρος μπορεί να κάνει έναν ηλεκτρομαγνήτη να ανυψώσει 100 φορές περισσότερο. Αλλά ο σίδηρος επιβραδύνει επίσης το πόσο γρήγορα αντιδρά ο μαγνήτης.

Οι ηλεκτρομαγνήτες χρειάζονται ισχύ για να παραμείνουν μαγνητικές. Οι μόνιμοι μαγνήτες όχι. Αλλά οι ηλεκτρομαγνήτες μπορούν να ανάβουν και να σβήνουν γρήγορα. Η δύναμή τους μπορεί επίσης να αλλάξει αμέσως. Αυτό τα καθιστά κατάλληλα για την ανύψωση βαρέων σαρώσεων σιδήρου και μαγνητικής τομογραφίας που χρειάζονται μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία.

Μαγνητική ισχύς και μαγνητική ροπή

Το πόσο μαγνητικό είναι κάτι εξαρτάται από το πόσο μαγνητισμός συμβαίνει κοντά σε ένα μαγνητικό πεδίο. Το πόσο καλά ευθυγραμμίζεται με το μαγνητικό πεδίο ονομάζεται μαγνητική ροπή. Αυτό εξαρτάται από τα μικροσκοπικά δομικά στοιχεία του υλικού που ονομάζονται άτομα, κυρίως ηλεκτρόνια που είναι μόνα τους και όχι σε ζεύγη. Αυτοί λειτουργούν σαν μικροί μαγνήτες.

Ένας ισχυρός μαγνήτης μπορεί να κρατήσει μεγάλη μαγνητική ισχύ που ρέει μέσα από αυτόν. Αυτό ονομάζεται μαγνήτιση κορεσμού. Ένας ισχυρός μαγνήτης διατηρεί περισσότερο τον μαγνητισμό του όταν εξαφανίζεται το εξωτερικό πεδίο. Αυτό λέγεται παραμονή. Ο μαγνητισμός προέρχεται από τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται και περιστρέφονται. Έτσι οι μικροσκοπικοί κανόνες της κβαντικής φυσικής ελέγχουν τη μαγνητική ισχύ.

Μαγνητικές ιδιότητες

Αρκετές θεμελιώδεις ιδιότητες των μαγνητών βοηθούν στον χαρακτηρισμό της μαγνητικής απόδοσης:

● Μαγνητισμός κορεσμού: Η μέγιστη δυνατή πυκνότητα μαγνητικής ροής που μπορεί να δημιουργήσει ένα υλικό σε ένα εφαρμοσμένο πεδίο. Μετρήθηκε σε Teslas.

● Remanence: Η υπολειπόμενη μαγνήτιση όταν αφαιρεθεί το πεδίο οδήγησης. Πόσος μαγνητισμός απομένει;

● Καταναγκαστικά: Η αντίστροφη ισχύς μαγνητικού πεδίου που απαιτείται για να απομαγνητιστεί το υλικό ξανά στο μηδέν. Αντιστέκεται στον απομαγνητισμό.

● Διαπερατότητα: Δυνατότητα υποστήριξης του σχηματισμού μαγνητικού πεδίου μέσα του. Η υψηλή διαπερατότητα συγκεντρώνει τη μαγνητική ροή.

● Υστέρηση: Τάση διατήρησης ενός επιβεβλημένου μαγνητισμού. Υλικά με σημαντική υστέρηση δημιουργούν αποτελεσματικούς μόνιμους μαγνήτες.

Η βελτιστοποίηση αυτών των ιδιοτήτων των μαγνητών είναι απαραίτητη για την επιλογή του κατάλληλου μαγνητικού υλικού για μια δεδομένη εφαρμογή, είτε για την επίτευξη της υψηλότερης ισχύος μόνιμου πεδίου είτε για τη μεγιστοποίηση των αναστρέψιμων αλλαγών ροής.

Μαγνητική Υστέρηση

Οι μαγνήτες μπορούν να δράσουν με συναρπαστικούς τρόπους! Οι μαγνήτες παρουσιάζουν ένα φαινόμενο που ονομάζεται υστέρηση. Η μαγνήτισή τους ακολουθεί διαφορετική διαδρομή κάθε φορά που κυκλώνετε το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Η ακριβής διαδρομή εξαρτάται από το προηγούμενο ιστορικό μαγνήτισης του μαγνήτη.

Μπορείτε να το δείτε όταν σχεδιάζετε πώς αλλάζει η πυκνότητα μαγνητικής ροής Β καθώς αλλάζει το εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο H. Αυτή η γραφική παράσταση δημιουργεί έναν βρόχο που ονομάζεται βρόχος υστέρησης.

Αρχικά, οι μικροσκοπικές μαγνητικές περιοχές του μαγνήτη που ονομάζονται τομείς ευθυγραμμίζονται αργά καθώς αυξάνετε το H. Μόλις ευθυγραμμιστούν όλες, οι περαιτέρω αυξήσεις στο H δεν αλλάζουν πλέον το B. Στη συνέχεια, όταν μειώνετε το H, το B ακολουθεί μια διαφορετική καμπύλη. Όταν το H είναι μηδέν, παραμένει λίγη μαγνήτιση από τους ευθυγραμμισμένους τομείς. Πρέπει να εφαρμόσετε ένα μαγνητικό πεδίο προς την αντίθετη κατεύθυνση για να επαναφέρετε τη μαγνήτιση στο μηδέν.

Η περιοχή μέσα στον βρόχο υστέρησης δείχνει ενέργεια που χάνεται καθώς οι τομείς αλλάζουν κάθε κύκλο. Οι σκληροί μαγνήτες έχουν μεγάλους βρόχους και σημαντικές απώλειες ενέργειας. Το σχήμα του βρόχου σας λέει επίσης για τις ιδιότητες του μαγνήτη, όπως πόσο καλά παραμένει μαγνητισμένος και πόσο δύσκολο είναι να απομαγνητιστεί.

Επιδράσεις θερμοκρασίας

Η θερμική ενέργεια μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο συμπεριφοράς των μαγνητών! Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, οι μικροσκοπικές ευθυγραμμισμένες μαγνητικές περιοχές σε έναν μαγνήτη που λέγεται τομείς κινούνται γύρω από τη θερμική ενέργεια. Αυτό κάνει τη μαγνήτιση να μειώνεται. Σε υψηλή θερμοκρασία Κιουρί, η θερμική ενέργεια αναστατώνει τη μαγνητική τάξη και ο μόνιμος μαγνητισμός εξαφανίζεται εντελώς.

Το πόσο εύκολο είναι για έναν μαγνήτη να χάσει τη μαγνήτισή του εξαρτάται από τη θερμοκρασία Κιουρί του. Η υψηλότερη θερμοκρασία Κιουρί από οποιοδήποτε καθαρό στοιχείο είναι ο σίδηρος στους 1043 Κ. Η προσθήκη υλικού όπως νικέλιο και κοβάλτιο για την παραγωγή κραμάτων ανεβάζει το σημείο Κιουρί υψηλότερα. Οι ανθεκτικοί στη θερμότητα μόνιμοι μαγνήτες σάς επιτρέπουν να χρησιμοποιείτε μαγνήτες σε εφαρμογές όπως γεννήτριες και κινητήρες.

Η ψύξη των μαγνητών κάτω από το σημείο Κιουρί κάνει τη μαγνήτιση να ανέβει ξανά. Οι υπεραγώγιμοι ηλεκτρομαγνήτες λειτουργούν μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες όπου η ηλεκτρική αντίσταση εξαφανίζεται για να δημιουργήσει ισχυρά, διαρκή μαγνητικά πεδία.

Πίνακας 2: Επιδράσεις θερμοκρασίας στον μαγνητισμό

Μαγνητικές Εφαρμογές

Οι μαγνήτες είναι ένα ευέλικτο εργαλείο που βρίσκεται σε όλο το βιομηχανικό τοπίο σε εφαρμογές όπως:

● Κινητήρες - Οι περιστρεφόμενοι ηλεκτροκινητήρες βασίζονται σε μαγνήτες που μετατρέπουν μεταξύ μηχανικής και ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Οι μικροί κινητήρες οδηγούν συσκευές από ανεμιστήρες σε σκληρούς δίσκους.

● Γεννήτριες - Οι γεννήτριες στροβίλων παράγουν ηλεκτρική ενέργεια περιστρέφοντας μαγνήτες κοντά σε συρμάτινα πηνία, προκαλώντας ροή ρεύματος.

● Μαγνητική αποθήκευση - Οι μονάδες σκληρού δίσκου γράφουν δεδομένα αναστρέφοντας τη μαγνήτιση μικροσκοπικών τομέων σε έναν σιδηρομαγνητικό δίσκο.

● Levitation - Τα τρένα Maglev χρησιμοποιούν μαγνήτες για να επιπλέουν πάνω από τη γραμμή, εξαλείφοντας την τριβή για αθόρυβη, ομαλή διαδρομή.

● Ιατρικές συσκευές - Οι μηχανές μαγνητικής τομογραφίας χρησιμοποιούν ισχυρούς υπεραγώγιμους μαγνήτες για την ανίχνευση αλλαγών στο μαγνητικό πεδίο του σώματος για διαγνωστική απεικόνιση.

● Έρευνα - Τα φασματόμετρα μάζας κάμπτουν φορτισμένα σωματίδια με μαγνητικά πεδία για να προσδιορίσουν τη μάζα και τη χημική τους δομή.

● Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας - Τα μαγνητικά ρουλεμάν σταθεροποιούν τους σφόνδυλους, αποθηκεύοντας την κινητική ενέργεια που συλλέγεται από αιολικές ή ηλιακές πηγές.

Μαγνητική ανύψωση

Η μαγνητική αιώρηση, ή maglev, χρησιμοποιεί μαγνήτες για να κάνει τα πράγματα να επιπλέουν! Οι μαγνήτες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο. Αλλά οι μοναδικές ρυθμίσεις μαγνήτη μπορούν να κάνουν σταθερή αιώρηση.

Γρήγορα τρένα maglev κυκλοφορούν ήδη στην Ασία και την Ευρώπη. Το να επιπλέουν πάνω από τη γραμμή σημαίνει ότι δεν υπάρχει τριβή από τους τροχούς, έτσι ώστε τα τρένα maglev να μπορούν να ξεπεράσουν τα 600 km/h! Χωρίς τροχούς ή ρουλεμάν, είναι πιο αθόρυβα και πιο ομαλά για να επιταχύνουν και να σταματήσουν. Χρησιμοποιούν επίσης λιγότερη ενέργεια από τα κανονικά τρένα.

Το Maglev ισχύει για περισσότερα από τρένα! Θα μπορούσε να βοηθήσει στην εκτόξευση διαστημικών σκαφών, να δημιουργήσει επιταχυντές σωματιδίων, να δημιουργήσει ρουλεμάν χωρίς τριβές και να σταματήσει τους κραδασμούς στα κτίρια. Οι μηχανικοί εξακολουθούν να βελτιώνουν τους εξαιρετικά ισχυρούς μαγνήτες. Αυτό μπορεί να επιτρέψει στα τρένα maglev να συνδέουν ολόκληρες πόλεις στο μέλλον.

Η προσθήκη περισσότερων για το πώς λειτουργεί το maglev, τις πραγματικές χρήσεις και τις μελλοντικές δυνατότητες εξηγεί αυτή την προηγμένη ιδέα απλά. Οι μικροί μαθητές μπορούν να κατανοήσουν τα πλωτά τρένα μέσω των μαγνητών χωρίς τριβή και να φανταστούν άλλες εφαρμογές αυτής της δροσερής τεχνολογίας.

συμπέρασμα

Από μικροσκοπικούς μαγνήτες ψυγείου μέχρι μαγνήτες μήκους μιλίων που τροφοδοτούν αντιδραστήρες σύντηξης, οι μαγνήτες είναι ανεκτίμητοι στην καθημερινή μας ζωή. Η κατανόηση των μοναδικών ιδιοτήτων των μαγνητών συνεχίζει να προκαλεί ανακαλύψεις που οδηγούν σε νέες εφαρμογές. Περιοχές αιχμής όπως η σπιντρονική και τα μαγνητικά μονόπολα έχουν δυνατότητες για ηλεκτρονικά νέας γενιάς, ακόμη και κβαντικούς υπολογιστές.

Με πολλά ακόμη να γίνουν κατανοητά για τα κβαντικά θεμέλια του μαγνητισμού, η έρευνα θα αποκαλύψει περαιτέρω τις τεράστιες δυνατότητές τους. Απομένουν πολλά περισσότερα να ανακαλύψουμε για το τι μπορούν να επιτύχουμε οι ιδιότητες των μαγνητών.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με τις ιδιότητες των μαγνητών

Ποιες είναι οι μονάδες ισχύος του μαγνητικού πεδίου;

Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου προσδιορίζεται ποσοτικά σε αμπέρ ανά μέτρο (A/m) ή σε teslas (T). Ένα Tesla ισούται με ένα Newton ανά αμπέρ. Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου της γης είναι περίπου 0,5 gauss ή 50 microteslas.

Πώς υπολογίζετε τη μαγνητική ροή;

Η μαγνητική ροή μέσω μιας επιφάνειας υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας την ένταση του μαγνητικού πεδίου, την κάθετη επιφάνεια και το συνημίτονο της γωνίας.

Ποια υλικά χρησιμοποιούνται σε υπεραγώγιμους μαγνήτες;

Οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες συνήθως χρησιμοποιούν υπεραγωγούς όπως πηνία νιοβίου-τιτανίου ή νιοβίου-κασσιτέρου που ψύχονται από υγρό ήλιο. Οι νεότεροι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας επιτρέπουν λιγότερες ακραίες ανάγκες ψύξης για υψηλές εντάσεις πεδίου.

Meta Περιγραφή

Εξερευνήστε τον μαγευτικό κόσμο των μαγνητών. Μάθετε για υλικά, τομείς, πεδία και άλλες ιδιότητες των μαγνητών!