ما هي المواد النفاثة والمغناطيسية

يتم صد المواد ذات النطاقات المغناطيسية بواسطة مجال مغناطيسي ، ويخلق المجال المغناطيسي المطبق فيها مجالًا مغناطيسيًا مستحثًا في الاتجاه المعاكس ، مما يتسبب في حدوث قوة طاردة. على العكس من ذلك ، تنجذب المواد المغناطيسية والمغناطيسية المغناطيسية بواسطة مجال مغناطيسي. بالنسبة للمواد المغناطيسية ، يتناقص التدفق المغناطيسي ، وبالنسبة للمواد المغناطيسية ، يزداد التدفق المغناطيسي.

تم اكتشاف ظاهرة النفاذية المغناطيسية من قبل Sebald Justinus Brugmans ، الذي لاحظ في عام 1778 أن البزموت والأنتيمون تم صدهما بواسطة الحقول المغناطيسية. صاغ مايكل فاراداي مصطلح النفاذية المغناطيسية في سبتمبر 1845. وأدرك أن جميع المواد لها في الواقع نوع من التأثير المغناطيسي على المجالات المغناطيسية الخارجية.

من المحتمل أن تكون النفاذية المغناطيسية هي أقل أشكال المغناطيسية شهرة ، على الرغم من حقيقة أن النفاذية المغناطيسية تحدث في جميع المواد تقريبًا.

لقد اعتدنا جميعًا على الجذب المغناطيسي بسبب عدد المرات المواد المغناطيسية وبما أن لديهم قابلية مغناطيسية هائلة.من ناحية أخرى ، فإن النفاذية المغناطيسية غير معروفة تقريبًا في الحياة اليومية لأن المواد المغناطيسية بشكل عام لها حساسية قليلة جدًا ، وبالتالي فإن قوى التنافر تكاد لا تذكر.

ظاهرة النفاذية المغناطيسية هي نتيجة مباشرة ل تصرفات قوات لينزيحدث عندما يتم وضع مادة في مكان توجد به مجالات مغناطيسية. تتسبب المواد ذات النفاذية المغناطيسية في إضعاف أي مجال مغناطيسي خارجي توجد فيه. يتم توجيه متجه مجال Lenz دائمًا ضد متجه المجال المطبق خارجيًا. هذا صحيح في أي اتجاه ، بغض النظر عن اتجاه الجسم المغنطيسي فيما يتعلق بالمجال المطبق.

لا يؤدي أي جسم مصنوع من مادة مغناطيسية إلى إضعاف المجال الخارجي بسبب تأثير تفاعل لينز فحسب ، بل يختبر أيضًا تأثير قوة معينة إذا كان المجال الخارجي غير منتظم في الفضاء.

هذه القوة ، التي تعتمد على اتجاه انحدار المجال وتكون مستقلة عن اتجاه المجال نفسه ، تميل إلى تحريك الجسم من منطقة المجال المغناطيسي القوي نسبيًا إلى منطقة المجال الأضعف - حيث ستكون التغيرات في مدارات الإلكترون الحد الأدنى.

القوة الميكانيكية التي تعمل على جسم مغناطيسي في مجال مغناطيسي هي مقياس للقوى الذرية التي تميل إلى إبقاء الإلكترونات المدارية في مدارات كروية.

جميع المواد غير مغناطيسية لأن مكوناتها الأساسية ذرات مع إلكترونات مدارية… تخلق بعض المواد كلاً من حقول لينز وحقول الدوران. نظرًا لحقيقة أن حقول الدوران عادة ما تكون أقوى بكثير من حقول لينز ، فعند حدوث حقول من كلا النوعين ، عادة ما تكون التأثيرات الناتجة عن حقول الدوران هي السائدة.

عادة ما تكون النفاذية المغناطيسية الناتجة عن التغيرات في مدارات الإلكترون ضعيفة لأن الحقول المحلية التي تعمل على الإلكترونات الفردية أقوى بكثير من الحقول الخارجية المطبقة ، والتي تميل إلى تغيير مدارات جميع الإلكترونات. نظرًا لأن التغييرات المدارية صغيرة ، فإن تفاعل لينز المرتبط بهذه التغييرات صغير أيضًا.

في الوقت نفسه ، ترجع النفاذية المغناطيسية إلى الحركة العشوائية عناصر البلازما، تتجلى بقوة أكبر بكثير من النفاذية المغناطيسية المرتبطة بالتغير في مدارات الإلكترون ، لأن أيونات البلازما والإلكترونات لا تتعرض لتأثير قوى الربط الكبيرة.في هذه الحالة ، تغير الحقول المغناطيسية الضعيفة نسبيًا بشكل كبير مسارات الجسيمات.

يمكن اعتبار النفاذية المغناطيسية للعديد من الجسيمات المجهرية الفردية التي تتحرك على طول مسارات من أنواع مختلفة نتيجة لتأثير دائرة التيار المكافئ المحيطة بالجسم الذي تحتوي مادته على هذه الجسيمات. قياس هذا التيار يسمح بقياس النفاذية المغناطيسية.

ارتفاع ديامغناطيسي:

بعض الأمثلة على المواد المغناطيسية هي الماء والبزموت المعدني والهيدروجين والهيليوم والغازات النبيلة الأخرى وكلوريد الصوديوم والنحاس والذهب والسيليكون والجرمانيوم والجرافيت والبرونز والكبريت.

بشكل عام ، تكون النفاذية المغناطيسية غير مرئية عمليًا ، باستثناء ما يسمى الموصلات الفائقة… هنا يكون التأثير النفاث المغنطيسي قويًا جدًا حتى أن الموصلات الفائقة تتحرك فوق المغناطيس.

تم استخدام صفيحة من الجرافيت المتحلل بالحرارة في عرض التحليق بالمغناطيسية - وهي مادة ذات نفاذية مغناطيسية عالية ، أي مادة ذات حساسية مغناطيسية سالبة للغاية.

هذا يعني أنه في وجود مجال مغناطيسي ، تصبح المادة ممغنطة ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا متعاكسًا يتسبب في صد المادة بواسطة مصدر المجال المغناطيسي. هذا هو عكس ما يحدث مع المواد المغناطيسية أو المغناطيسية المغناطيسية التي تنجذب إلى مصادر المجال المغناطيسي (مثل الحديد).

الجرافيت الانحلال الحراري ، مادة ذات هيكل خاص يمنحها نفاذية مغناطيسية رائعة. هذا ، جنبًا إلى جنب مع كثافته المنخفضة والمجالات المغناطيسية القوية التي يتم تحقيقها مغناطيس النيوديميوميجعل الظاهرة مرئية كما هي في هذه الصور.

تم التأكيد تجريبياً أن المواد المغناطيسية لها:

• النفاذية المغناطيسية النسبية أقل من واحد ؛
• الحث المغناطيسي السلبي
• القابلية المغناطيسية السلبية ، عمليا مستقلة عن درجة الحرارة.

عند درجات حرارة أقل من درجات الحرارة الحرجة ، أثناء انتقال المادة إلى حالة فائقة التوصيل ، تصبح مادة مغناطيسية مثالية:تأثير مايسنر واستخدامه