Vad är bildbehandling?

den magnetisering, även kallad magnetisering eller magnetisk polarisation, är densiteten hos magnetiska dipolmoment som induceras i ett magnetiskt material när de placeras nära en magnet.

De magnetiska effekterna av ett material kan också induceras genom att en elektrisk ström passerar genom materialet.

Den magnetiska effekten är orsakad av elektronernas rörelse i atomer, eller spinnet av elektroner eller kärnor (magnetisering och magnetisk intensitet, 2016).

Sett från en enkel synpunkt är det omvandling av ett material (vanligtvis järn) till en magnet. Namnet magnetisering härstammar från franska ordet aimantation som översätter till magnet.

När den placeras i ett inhomogent fält lockas materia eller repelleras i riktning mot fältgradienten. Denna egenskap beskrivs av materiellets magnetiska känslighet och beror på graden av magnetisering av materien i fältet.

Magnetisering beror på storleken på dipolmomenterna hos atomerna i en substans och i vilken grad dipolmomentema är inriktade mot varandra.

Vissa material, såsom järn, uppvisar mycket starka magnetiska egenskaper, beroende på inriktningen av de magnetiska momenten hos deras atomer inom vissa små regioner som kallas domäner.

Under normala förhållanden har olika domäner fält som avbryter varandra, men de kan också anpassas för att producera extremt stora magnetfält.

Flera legeringar, såsom NdFeB (en legering av neodym, järn och bor), håller sina domäner inriktade och används för att göra permanenta magneter.

Det starka magnetfältet alstras av en magnet typisk tre millimeter tjocklek hos detta material är jämförbart med en elektromagnet tillverkad av en kopparslinga som bär en ström av flera tusen ampere. I jämförelse, är strömmen i en typisk glödlampa 0.5A.

Eftersom inriktningen av domänerna hos ett material producerar en magnet förstör desorganiseringen av den ordnade inriktningen de magnetiska egenskaperna hos materialet.

Den termiska agitation som uppstår vid uppvärmning av en magnet vid hög temperatur förstör dess magnetiska egenskaper (Edwin Kashy, 2017).

Definition och egenskaper hos magnetisering

Magnetiseringen eller magnetiseringen M av en dielektrisk definieras av:

Där N är antalet magnetiska dipoler per volymenhet och μ är dipolmagnetiska momentet per dipol (Griffiths, 1998). Magnetiseringen kan också skrivas som:

Där β är magnetiserbarheten.

Effekten av magnetisering är att inducera förenade strömtätheter inom ett material

Och en ytspänning förenades på ytan

Var pekar enheten utåt normal (Weisstein, 2007).

Varför vissa material kan magnetiseras medan andra inte kan?

De magnetiska egenskaperna hos materialen är förknippade med parning av spinn i deras atomer eller molekyler. Detta är ett fenomen av kvantmekanik.

Element, såsom nickel, järn, kobolt och en del av de sällsynta jordartsmetallerna (dysprosium, gadolinium) uppvisa en unik magnetisk beteende kallas ferromagnetism är järn den vanligaste exemplet och mer dramatisk.

Dessa ferromagnetiska material uppvisar ett fenomen av långväga beställning av atomär nivå som bringar varv (snurrar) av oparade elektroner är riktade parallellt med varandra i en region som kallas domän.

Inom domänen är magnetfältet intensivt, men i ett massprov kommer materialet normalt inte att magnetiseras eftersom de många domänerna kommer att vara slumpmässigt orienterade med avseende på varandra.

Ferromagnetism manifesteras i det faktum att en liten externt pålagt magnetfält, exempelvis från en solenoid, kan orsaka de magnetiska domänerna att anpassa sig och det sägs att materialet är magnetiserat.

Det magnetiska drivfältet kommer då att ökas med en stor faktor som normalt uttrycks som en relativ permeabilitet för materialet. Det finns många praktiska tillämpningar av ferromagnetiska material, såsom elektromagneten (Ferromagnetism, S.F.).

Sedan 1950, och särskilt sedan 1960, har det upptäckts att flera joniskt bundna föreningar är ferromagnetiska, varav några är elektriska isolatorer. Andra har en konduktivitet som är typisk för halvledare.

Ovanför Curie-punkten (även kallad Curie-temperatur), försvinner den spontana magnetiseringen och paramagnetiska ferromagnetiskt material blir (dvs förblir svagt magnetiska).

Detta inträffar på grund av att värmeenergin är tillräcklig för att övervinna krafterna för inre inriktning av materialet.

Curie temperaturer för några viktiga ferromagnetiska material är: järn, 1043 K; Kobolt, 1394 K; Nickel, 631 K; Och gadolinium, 293 K (Encyclopædia Britannica, 2014).

Material som inte har magnetiska egenskaper kallas diamagnetiska. Detta beror på att de uppvisar en snurrkoppling i sina molekylära orbitala orbitala orbitaler.

Sätt att magnetisera ett material

1- Gnid en metall med en stark magnet

1. Samla nödvändiga material. För att magnetisera metall med denna metod behöver du bara en stark magnet och en metallbit med känt järninnehåll. Metaller utan järn kommer inte att vara magnetiska.
2. Identifiera magnetens nordpol. Varje magnet har två poler, en nord och en sydpol. Nordpolen är den negativa sidan, medan sydpolen är den positiva sidan. Vissa magneter har polerna märkta direkt på dem.
3. Gnid norrstången från mitten av metallen till slutet. Med fast tryck kör du snabbt magneten genom metallstycket. Handlingen med att gnugga magneten genom metallen hjälper järnatomer att rikta in i en riktning. Upprepad sträckning av metallen ger atomerna mer möjlighet att ställa upp.
4. Testa magnetismen. Rör på metallen mot en massa klämmor eller prova att klistra fast den i ditt kylskåp. Om klämmorna stannar eller stannar i kylskåpet har metallen blivit tillräckligt magnetiserad. Om metallen inte magnetiserar, fortsätt att gnugga magneten i samma riktning genom metallen.
5. Fortsätt gnugga magneten mot objektet för att öka magnetismen. Var noga med att gnugga magneten i samma riktning varje gång. Efter tio sträckor, kontrollera magnetismen igen. Upprepa tills magneten är tillräckligt stark för att hämta klippen. Om du gnuggar det i motsatt riktning med Nordpolen kommer det att verkligen avmagnetisera metallen (How to Magnetize Metal, S.F.).

2- Skapa en elektromagnet

1. För att tillverka en elektromagnet behöver en isolerad koppartråd, ett metallstycke känd järn innehållande ett 12 volts batteri (eller annan effektkälla DC), separatorer och elektriska avbitare och eltejp.
2. Vik den isolerade ledningen runt metallstycket. Ta ledningen och lämna en svans om en tum, linda tråden runt metallen några tiotal gånger. Ju fler gånger spolen är insvept, ju starkare magneten kommer att vara. Lämna en svans på den andra änden av ledningen också.
3. Ta bort kopparledarens ändar. Använda trådfördelarna, ta bort minst ¼ tum till ½ tum från båda ändarna av ledningen. Koppar måste exponeras så att den kan komma i kontakt med strömförsörjningen och ge el till systemet.
4. Anslut kablarna till batteriet. Ta ett naket änd av ledningen och linda den runt batteriets negativa kontakt. Använd ett elektriskt band, säkra det på plats och se till att metalltråden rör på anslutningstråden. Med den andra kabeln, linda den och säkra den runt batteriets positiva kontakt.
5. Testa magnetismen. När batteriet är ordentligt anslutet kommer det att ge en elektrisk ström som gör att järnatomerna stämmer upp och skapar magnetiska poler. Detta leder till metall som är magnetiserad. Tryck på metallen mot några klipp och se om du kan hämta dem (Ludic Science, 2015).

referenser

1. Edwin Kashy, S. B. (2017, 25 januari). magnetism. Återställd från britannica.com.
2. Encyclopædia Britannica. (2014, mars 2). ferromagnetism. Återställd från britannica.com.
3. ferromagnetism. (S.F.). Hämtat från hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
4. Griffiths, D.J. (1998). Introduktion till Electrodynamics, 3rd ed ... Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
5. Hur man magnetiserar metall. (S.F.). Hämtad från wikihow.com.
6. Ludic Science. (2015, maj 8). Magnetisering med el. Återställd från youtube.
7. Magnetisering och magnetisk intensitet. (2016, 6 oktober). Hämtad från byjus.com.
8. Weisstein, E. W. (2007). magnetisering. Hämtad från scienceworld.wolfram.com.