ŠTO JE RELATIVNA PROPUSNOST? - FIZIČKA - 2025

Relativna propusnost je mjera sposobnosti u materijalnom način, što je prešao sa strujom bez gubitka značajke-poštovanje prema drugim materijalom koji služi kao jedan referencu. Izračunava se kao odnos između propusnosti ispitivanog materijala i referentnog materijala. Stoga je količina koja nema dimenzije.

Generalno govoreći o propusnosti, mislimo na protok tekućine, obično vode. Ali postoje i drugi elementi koji mogu prolaziti kroz tvari, na primjer magnetska polja. U ovom slučaju govorimo o magnetskoj propusnosti i relativnoj magnetskoj propusnosti.

Nikal ima visoku relativnu magnetsku propusnost, zbog čega se kovanice snažno prianjaju za magnet. Izvor: Pixabay.com.

Propusnost materijala vrlo je zanimljivo svojstvo, bez obzira na vrstu protoka koji prolazi kroz njih. Zahvaljujući njemu, moguće je predvidjeti kako će se ti materijali ponašati pod vrlo različitim okolnostima.

Na primjer, propusnost tla vrlo je važna pri izgradnji građevina poput odvoda, kolnika i sl. Čak i za usjeve relevantna je propusnost tla.

Za života, propusnost staničnih membrana omogućava stanici da bude selektivna, puštajući potrebne tvari poput hranjivih tvari da prođu kroz sebe i odbacujući druge koje mogu biti štetne.

Što se tiče relativne magnetske propusnosti, ona nam daje informacije o reakciji materijala na magnetska polja uzrokovana magnetima ili živim žicama. Takvi elementi obiluju tehnologijom koja nas okružuje, pa vrijedi istražiti kakve učinke imaju na materijale.

Relativna magnetska propusnost

Vrlo zanimljiva primjena elektromagnetskih valova je olakšati istraživanje nafte. Temelji se na saznanju koliko je val sposoban prodirati u podzemlje prije nego što ga je oslabio.

To daje dobru predodžbu o vrsti stijena koje se nalaze na određenom mjestu, budući da svaka stijena ima različitu relativnu magnetsku propusnost, ovisno o sastavu.

Kao što je rečeno na početku, kad god se govori o relativnoj propusnosti, pojam "relativnost" zahtijeva uspoređivanje veličine određenog materijala s predmetnom veličinom i one druge koja služi kao referenca.

To se uvijek primjenjuje, bez obzira na to je li propusna za tekućinu ili za magnetsko polje.

Vakuum ima propusnost, jer elektromagnetski valovi nemaju problema tamo putovati. Dobro je uzeti ovo kao referentnu vrijednost kako biste pronašli relativnu magnetsku propusnost bilo kojeg materijala.

Propusnost vakuuma nije ništa drugo do dobro poznata konstanta Biot-Savart-ovog zakona, koja se koristi za proračun vektora magnetske indukcije. Njegova vrijednost je:

Ta veličina opisuje kako se magnetski odgovor medija uspoređuje s odgovorom u vakuumu.

Sada, relativna magnetska propusnost može biti jednaka 1, manja od 1 ili veća od 1. To ovisi o predmetnom materijalu i temperaturi.

• Očito je da ako je μ _r = 1 medij je vakuum.
• Ako je manji od 1, to je dijamagnetski materijal
• Ako je veći od 1, ali nije puno, materijal je paramagnetni
• A ako je puno veći od 1, materijal je feromagnetski.

Temperatura igra važnu ulogu u magnetskoj propusnosti materijala. U stvari ta vrijednost nije uvijek konstantna. Kako se temperatura materijala povećava, ona se unutarnja neuredi, pa se smanjuje i magnetski odziv.

Dijagnostički i paramagnetni materijali

Dijagnostički materijali negativno reagiraju na magnetska polja i odbijaju ih. Michael Faraday (1791.-1867.) Otkrio je ovo svojstvo 1846. godine, kada je otkrio da je komadić bizmuta odbio bilo koji od pola magneta.

Nekako magnetsko polje magneta inducira polje u suprotnom smjeru unutar bizmuta. Međutim, ovo svojstvo nije ekskluzivno za ovaj element. Svi materijali ga imaju u određenoj mjeri.

Moguće je pokazati da neto magnetiziranje u dijamagnetskom materijalu ovisi o karakteristikama elektrona. A elektron je dio atoma bilo kojeg materijala, pa svi oni mogu u nekom trenutku imati dijamagnetski odgovor.

Voda, plemeniti plinovi, zlato, bakar i mnogi drugi su dijamagnetski materijali.

S druge strane, paramagnetni materijali imaju svoje vlastito magnetiziranje. Na primjer, oni mogu pozitivno reagirati na magnetsko polje magneta. Imaju magnetsku propusnost sličnu vrijednosti μ _ili.

U blizini magneta, oni se također mogu magnetizirati i sami postati magneti, ali taj efekt nestaje kada se pravi magnet ukloni iz blizine. Aluminij i magnezij su primjeri paramagnetnih materijala.

Istinski magnetski materijali: feromagnetizam

Paramagnetske tvari su najprisutnije u prirodi. Ali postoje materijali koji se lako privlače trajnim magnetima.

Oni su sposobni magnetizirati samostalno. To su željezo, nikal, kobalt i rijetke zemlje poput gadolinija i disprozijuma. Pored toga, neke legure i spojevi između tih i drugih minerala poznati su kao feromagnetski materijali.

Na primjer, ova vrsta materijala ima vrlo jak magnetski odgovor na vanjsko magnetsko polje, poput magneta. Zbog toga se nikalni novčići drže magnetske trake. A zauzvrat se barski magneti lijepe na hladnjake.

Relativna magnetska propusnost feromagnetskih materijala mnogo je veća od 1. Unutar njih nalaze se mali magneti koji se nazivaju magnetski dipoli. Kako se ovi magnetski dipoli poravnavaju, oni pojačavaju magnetski učinak unutar feromagnetskih materijala.

Kad su ti magnetni dipoli u prisutnosti vanjskog polja, oni se brzo poravnavaju s njim i materijal se zalijepi za magnet. Iako je vanjsko polje potisnuto, što magnet odmiče, u materijalu ostaje ponovno magnetiziranje.

Visoke temperature uzrokuju unutarnji poremećaj u svim tvarima, proizvodeći ono što se naziva "toplinska agitacija". S toplinom magnetski dipoli gube poravnanje i magnetski efekt blijedi.

Curie temperatura je temperatura pri kojoj magnetski učinak potpuno nestaje iz materijala. Na toj kritičnoj vrijednosti feromagnetske tvari postaju paramagnetske.

Uređaji za pohranu podataka, poput magnetske vrpce i magnetske memorije, koriste se feromagnetizam. Također s ovim materijalima proizvode se magneti visokog intenziteta s mnogim uporabama u istraživanju.

Reference

1. Tipler, P., Mosca G. (2003). Fizika za znanost i tehnologiju, svezak 2. Uredništvo Reverte. Stranice 810-821.
2. Zapata, F. (2003). Proučavanje mineralogija povezanih s uljom bunara Guafita 8x koji pripada polju Guafita (stanje Apure) primjenom Mossbauerove magnetske osjetljivosti i spektroskopske mjere. Diplomski rad. Središnje sveučilište u Venezueli.