比透磁率は、能力の尺度であるのように機能する他の材料に対すると特長について失うことなく流れが交差される材料として、参照。これは、調査中の材料の透磁率と参照材料の透磁率の比率として計算されます。したがって、寸法が不足している数量です。
一般的に透過性について言えば、流体、一般的には水の流れを考えます。しかし、磁場など、物質を通過できる他の要素もあります。この場合、透磁率と比透磁率について説明します。
ニッケルは比透磁率が高いため、硬貨が磁石に強く付着します。出典：Pixabay.com。
材料の透過性は、通過する流れのタイプに関係なく、非常に興味深い特性です。そのおかげで、これらの材料が非常にさまざまな状況でどのように動作するかを予測することができます。
たとえば、排水溝や舗装などの構造物を建設する場合、土壌の浸透性は非常に重要です。作物であっても、土壌の透過性は重要です。
生涯にわたって、細胞膜の透過性により、栄養素などの必要な物質を通過させ、有害な可能性のある他の物質を排除することにより、細胞を選択的にすることができます。
比透磁率に関しては、磁石や活線による磁場に対する材料の応答に関する情報を提供します。私たちを取り巻くテクノロジーにはそのような要素がたくさんあるので、それらが素材にどのような影響を与えるかを調査する価値があります。
比透磁率
電磁波の非常に興味深い用途は、石油探査を促進することです。それは、波が下層土によって減衰される前にどれだけ下層土を透過できるかを知ることに基づいています。
各岩はその組成に応じて異なる透磁率を持っているので、これは特定の場所にある岩のタイプの良い考えを提供します。
最初に述べたように、比透磁率について話すときはいつでも、「比」という用語は、特定の材料の問題の大きさを、参照として機能する別の材料の大きさと比較する必要があります。
これは、液体に対する透過性か磁場に対する透過性かに関係なく、常に適用されます。
電磁波はそこを伝わっても問題ないので、真空は透過性があります。これを参照値として、あらゆる材料の比透磁率を見つけることをお勧めします。
真空の透磁率は、磁気誘導ベクトルの計算に使用されるビオ・サバールの法則のよく知られた定数に他なりません。その値は次のとおりです。
この大きさは、媒体の磁気応答が真空中の応答とどのように比較されるかを示します。
ここで、比透磁率は1に等しいか、1より小さいか、1より大きいことができます。これは、問題の材料と温度にも依存します。
- 明らかに、μ場合、R = 1つの媒体は真空です。
- 1未満の場合、反磁性材料です。
- 1より大きいが、それほど多くない場合、材料は常磁性です。
- また、1をはるかに超える場合、材料は強磁性です。
温度は、材料の透磁率に重要な役割を果たします。実際、この値は常に一定ではありません。材料の温度が上昇すると、内部的に無秩序になるため、磁気応答が低下します。
反磁性および常磁性材料
反磁性物質は磁場に否定的に反応し、それらを反発します。マイケルファラデー（1791-1867）は1846年にこの特性を発見し、ビスマスが磁石のいずれかの極によってはじかれていることを発見しました。
どういうわけか、磁石の磁場はビスマス内に反対方向の磁場を誘導します。ただし、このプロパティはこの要素に限定されません。すべての材料はある程度それを持っています。
反磁性材料の正味の磁化は、電子の特性に依存することを示すことができます。そして、電子はあらゆる物質の原子の一部であるため、それらのすべてがある時点で反磁性応答を持つことができます。
水、希ガス、金、銅などは反磁性物質です。
一方、常磁性材料には独自の磁化がいくつかあります。そのため、たとえば磁石の磁場に積極的に反応することができます。それらは、μ またはの値と同様の透磁率を持っています。
磁石の近くでは、それらも磁化されてそれ自体で磁石になる可能性がありますが、この効果は、実際の磁石が近くから取り除かれると消えます。アルミニウムとマグネシウムは常磁性材料の例です。
真の磁性材料：強磁性
常磁性物質は、自然界で最も豊富です。しかし、永久磁石に簡単に引き付けられる材料があります。
彼らは自分で磁化を獲得することができます。これらは、鉄、ニッケル、コバルト、およびガドリニウムやジスプロシウムのような希土類です。さらに、これらの鉱物と他の鉱物との合金や化合物は、強磁性体として知られています。
このタイプの材料は、たとえば磁石などの外部磁場に対して非常に強い磁気応答を経験します。これが、ニッケルコインが棒磁石に付着する理由です。そして、棒磁石が冷蔵庫に付着します。
強磁性体の比透磁率は1よりはるかに高いです。内部には、磁気双極子と呼ばれる小さな磁石があります。これらの磁気双極子が整列すると、強磁性体内部の磁気効果が強化されます。
これらの磁気双極子が外部磁場の存在下にある場合、それらはすぐにそれと整列し、材料は磁石にくっつきます。外部磁場は抑制されますが、磁石を遠ざけると、残留磁化が材料内部に残ります。
高温はすべての物質に内部障害を引き起こし、いわゆる「熱攪拌」を引き起こします。熱があると、磁気双極子は整列を失い、磁気効果が弱まります。
キュリー温度は、磁気効果が材料から完全に消える温度です。この臨界値では、強磁性物質は常磁性になります。
磁気テープや磁気メモリなどのデータを保存するデバイスは、強磁性を利用します。また、これらの材料を使用して、高強度の磁石が研究で多くの用途で製造されます。
参考文献
- Tipler、P.、Mosca G.（2003）。科学技術のための物理学、第2巻。エディトリアル復帰。810-821ページ。
- Zapata、F.（2003）。メスバウアー磁化率と分光法の測定を使用した、グアフィータフィールド（アピュアステート）に属するグアフィータ8x油井に関連する鉱物学の研究。学位論文。ベネズエラの中央大学。