A menudo pensamos en cómo los imanes atraen objetos metálicos. No son menos que las maravillas de la vida real, especialmente los transformadores y cómo alimentan nuestros dispositivos. Todos los dispositivos que utilizamos son uno de estos imanes de imanes que llamamos permeabilidad magnética. Es un concepto puro que es el corazón de muchas especialidades como el electromagnetismo, la electrónica y la ciencia material.
Si cree que obtendrá una conferencia de física aburrida aquí, no se preocupe, le mostraremos qué permeabilidad magnética es de una manera simple y divertida. Entonces, ya sea que sea un estudiante o simplemente tenga tiempo libre aprendiendo algo, aquí encontrará cómo funciona el mundo real.
En palabras simples, ¿qué es la permeabilidad magnética?
La permeabilidad magnética es la facilidad con la que cualquier material puede convertirse en otro imán o magnetizarse. No para ser demasiado maestro de física, pero le dice cómo cualquier cosa puede realizar líneas de fuerza magnéticas.
Debe estar familiarizado con la conductividad eléctrica, que dice qué tan fácilmente la electricidad pasa a través de cualquier cable. Del mismo modo, la permeabilidad magnética muestra cómo puede pasar un campo magnético a través de un material.
Entonces, ahora, si coloca un material cerca de un campo magnético, ¿qué pasará? ¿Alguna suposición? Habrá alta permeabilidad solo si en el caso de cuánto compatible con ese campo. Si el material es reacio a ir al campo, cada vez menos será la permeabilidad.
Esperamos que sepa el concepto de permeabilidad magnética por ahora. Incluso si no lo hiciste, no te preocupes. Sabrá cuándo comenzamos a hablar sobre el intervalo de permeabilidad magnética.
Ejemplos de permeabilidad magnética
Entonces, damos la permeabilidad magnética a la vida y aprendamos cómo funciona.
Iron pegado a un imán:Digamos que, por un instante, hay un clavo de hierro en una mano y un imán en la otra. Cuando lentamente los unes, sentirás una fuerza de atracción en tus manos donde el imán atraerá el clavo de hierro para sí mismo. Ahora, esto significa que existe una alta permeabilidad magnética, que responde fuertemente a los campos magnéticos altos.
Madera y imanes:¿Qué pasa con la madera? ¿Alguna vez te has encontrado con madera que se adhiere a un imán? Por supuesto que no. Las maderas no tienen permeabilidad magnética en comparación con el hierro o el acero de los metales.
Nota: El mejor ejemplo de permeabilidad magnética es el transformador. Los núcleos de transformadores están hechos de aceros especiales con la mayor permeabilidad, que funcionan perfectamente en campos magnéticos para lograr sus aplicaciones.
Entonces, ya sea que un imán se apegue a algo o no, no se trata del imán; Se trata de si algo pasa los campos magnéticos a través de él o no.
¿Qué dice la ciencia sobre la permeabilidad magnética?
Ahora, vengamos a las perspectivas científicas. Te prometo que no será aburrido en absoluto.
Cuando hablamos de la permeabilidad de algo o un material, se deriva de una ecuación que dice:μ=H/B
● Aquí μ (MU) se refiere a la permeabilidad magnética.
● B se refiere a la densidad de flujo magnético, que muestra cuán fuertes son los campos magnéticos alrededor del material.
● H se refiere a la intensidad del campo magnético, que es el campo magnético aplicado desde el exterior y lo fuerte que es.
¿Cuál es la diferencia entre la permeabilidad absoluta y la permeabilidad relativa?
Hay dos tipos de permeabilidad.
Permeabilidad absoluta:Es el valor de la permeabilidad que usamos cuando un material específico está a la mano. Su símbolo es "μ".
Permeabilidad relativa:Ahora, hable sobre relativa permeabilidad, que se pondrá un poco difícil, pero no se preocupe. Compara la permeabilidad de algo en el espacio libre; Podemos decir que un vacío tiene una permeabilidad en términos de la ecuación: μ 0=4 π × 10^7 h/m
Entonces, la permeabilidad relativa será: μR=μ/μO
Si hay un material con μᵣ> 1, representará que tiene un mejor campo magnético, que también se llama ferromagnético. Si μᵣ <1, mostrará un campo débil o menos magnético, que se conoce como diamagnético.
Tipos de materiales magnéticos basados en la permeabilidad
Ahora, aquí está la parte del intervalo donde verá todo de interés. Hable sobre materiales, luego responden de manera diferente a los campos magnéticos dependiendo de su permeabilidad. Si los dividimos en diferentes partes, sabrá mejor cómo funcionan.
1. Materiales ferromagnéticos
Los materiales ferromagnéticos son muy comunes y tienen una permeabilidad relativa muy alta. Tal tipo de material atrae fuertemente en campos magnéticos e incluso puede, de hecho, adaptarse al magnetismo durante un tiempo cuando se elimina el campo.
Ejemplos: incluye hierro, níquel, cobalto y más.
2. Materiales paramagnéticos
Los materiales paramagnéticos se sienten parcialmente atraídos por los campos magnéticos en lugar de fuertemente. Dicho material no mantiene ni adopta el magnetismo cuando se elimina el campo. Su relativa permeabilidad se vuelve un poco más de 1.
Ejemplos: incluir aluminio, platino, magnesio, etc.
3. Materiales diamagnéticos
Tal tipo de material es ligeramente repelido por el campo magnético en lugar de ser atraído por él. Su relativa permeabilidad es ligeramente inferior a 1, lo que explica por qué es repelido por campos magnéticos.
Ejemplos: cobre, bismuto, agua y más.
Importancia de la permeabilidad magnética
Hablar de permeabilidad metamérica no es solo una conferencia en una clase de física; Es un ejemplo literal de cómo funciona la tecnología moderna. Aquí, descubra cómo usamos la permeabilidad magnética enTodo lo que usamos a diario.
Motores eléctricos y transformadores
La permeabilidad magnética se usa en transformadores, y los motores eléctricos dependen completamente de los campos magnéticos para generar y transferir energía. Los materiales utilizados en estos sistemas tienen una permeabilidad alta, lo que permite una mejor transferencia de energía y, como resultado, reduciendo la pérdida de energía y la pérdida de calor.
Blindaje de campos magnéticos externos
Algunos ingenieros usan materiales con menos permeabilidad, como escáneres de resonancia magnética de naves espaciales. Dichos materiales se utilizan para proteger los componentes de cualquiera de los campos magnéticos externos.
Dispositivos de almacenamiento de datos
Usamos cintas magnéticas y discos duros; Todos estos materiales son materiales ferromagnéticos. Se utilizan para almacenar o guardar datos.
Uso de electromagnets
Los electromagnets tienen muchos usos, como en grúas y escáneres de transformación magnética (MRI). El electromagnetismo funciona en materiales que penetran en los campos magnéticos debido a su alta permeabilidad.
La permeabilidad no siempre es constante
Ahora, hay otro giro que debes entender. Ciertos factores pueden causar la permeabilidad magnética a la carga. Para entenderlo mejor, hágame saber cuáles son estos factores.
Saturación magnética
Hay una diferencia en la saturación: cuánto material puede tomar el flujo magnético. Si el hierro, que es un material altamente permeable, se aplica a un campo magnético, se saturará, pero no tomará el flujo magnético.
Es como una esponja cuando se empapa en agua. ¿Cuánto puede contener? Todo lo que pueda.
Diferencias de temperatura
La temperatura afecta la permeabilidad.
● Si calienta los materiales ferromagnéticos, entonces su permeabilidad puede disminuir.
● Del mismo modo, a la temperatura de Curie, el final perderá todas sus propiedades magnéticas y ya no reaccionará al campo magnético.
Diferencia de frecuencia
Si algo usa una corriente alterna, como los transformadores, la permeabilidad puede tener diferentes frecuencias. Tales casos conducen a algunas pérdidas centrales que los ingenieros aún están trabajando para administrar.
Datos curiosos sobre la permeabilidad magnética
Ahora, suficiente de las ecuaciones y toda la ciencia robótica, permítanos presentarle la parte divertida de la permeabilidad magnética.
● Si hablamos de un vacío, entonces tiene una permeabilidad de referencia. Esto significa que los espacios vacíos dejan pasar los campos magnéticos, lo que hace que la permeabilidad sea una constante universal.
● Algunos materiales flotan en un campo magnético. Al igual que el bismuto y el grafito, pueden levitar en campos magnéticos fuertes debido al diamagnetismo.
● ¿Alguna vez se preguntó cómo protegen la nave espacial o los instrumentos de laboratorio del campo magnético de la Tierra? Utilizan MU-metales, que tienen una permeabilidad extremadamente alta, para mantener su equilibrio y salvarlos del campo magnético de la Tierra.
● El campo magnético de la Tierra es generado por una bola ferromagnética gigante en el núcleo de la Tierra.
Preguntas frecuentes
¿Son la permeabilidad magnética y el magnetismo lo mismo?
No, no lo son. El magnetismo es una propiedad más general; La permeabilidad es medible utilizando su ecuación, que muestra cómo un material responde al campo magnético.
¿Podemos cambiar la permeabilidad del material?
Sí, puede cambiar la permeabilidad del material. Todo lo que necesita hacer es aplicar esos factores que afectan la permeabilidad. Como aplicar calor, estrés, cambiar su forma y más.
¿Por qué es tan importante para los ingenieros?
Una de las razones por las que la permeabilidad es muy importante es porque es el núcleo de algunas máquinas importantes como transformadores, sensores y cualquier otra cosa que utilice el proceso de electromagnetismo. En tales casos, los ingenieros usan los materiales permeables correctos, aumentando su eficiencia y evitando los desechos.
Conclusión
La permeabilidad magnética suena como un tema científico aburrido, pero es muy interesante. Lo que lo hace más interesante es su papel en nuestra vida diaria. Utilizamos un cargador que alimenta nuestros teléfonos, escáneres de resonancia magnética en hospitales e incluso los campos magnéticos de la Tierra. Todo esto explica por qué la permeabilidad magnética es tan importante para nosotros. Entonces, todo este conocimiento ahora responde a su pregunta: "¿Qué es la permeabilidad magnética?"
