Concept van permeabiliteit, eenheden, factoren, voorbeelden

De permeabiliteit Het is het vermogen van een materiaal om een ​​stroom toe te laten, hetzij door zijn lange of wijd. Nu kan de stroom van welke aard dan ook zijn: vloeistof, gasvormig, elektrisch, magnetisch, calorie, enz. Met betrekking tot chemie en engineering zijn stromen meestal vloeistof of gassen; In de natuurkunde zijn het lijnen van een elektrisch of magnetisch veld.

Wat dit laatste punt betreft, is er sprake van een magnetische permeabiliteit, aangegeven door het μ -symbool. Om een ​​materiaal te laten permeabel zijn voor een stroom, moet het een tijdelijke verandering ondergaan die wordt veroorzaakt door de stroom in kwestie of de stroom op zichzelf kunnen wijzigen.

Permeabiliteit van het magnetische veld door de materialen. Bron: Marled, Franse capyions verwijderd door [1]/cc door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/1.0)

In het superieure beeld worden de magnetische permanent van drie materialen vergeleken. B is de dichtheid van de magnetische flux, weergegeven door het aantal lijnen. H is de intensiteit van het externe magnetische veld rondom het materiaal. Daarom wordt waargenomen dat het blauwachtig materiaal niet erg permeabel is, terwijl geel en roze in grotere mate zijn.

Roze materiaal is het meest permeabel vanuit magnetisch oogpunt omdat het de meest gemagnetiseerde is. Daarom vindt er een toename van het magnetische veld door plaats (b >> h).

[TOC]

Eenheden

De eenheid van magnetische permeabiliteit is de Henry per meter, h/m o n · a². De formule is:

μ = b/h

Dit is met betrekking tot magnetische permeabiliteit. Maar wat meer materiële permeabiliteit is? Zoals die van een vloeibare stroom die probeert door de poriën van een vaste stof of een membraan te bewegen.

De permeabiliteit van de rotsen die de oliafzettingen vormen, bijvoorbeeld. Voor dit soort fenomenen wordt eenheid C gebruikt.G.S. genaamd Darcy, D (9.86923 · 10^-23 M²)).

Kan u van dienst zijn: activeringsenergie

Unit D is vooral gereserveerd voor geologische wetenschappen en de olie -industrie, vooral wanneer het verwijst naar het boren van ruwe olie -reservoirs.

Relatieve doorlatendheid

Terugkerend naar magnetische permeabiliteit, zal een materiaal meer permeabel zijn dan de andere als de waarde van μ_R is ouder. Op zijn beurt geeft deze waarde aan hoe permeabel het materiaal wordt vergeleken met de leegte. Zodat als μ_R Het is groter dan 1, het betekent dat het materiaal gemagnetiseerd is en zeer permeabel is voor de magnetische veldlijnen.

Aan de andere kant, als μ_R Het is minder dan 1, betekent dat de magnetisatie ervan de magnetische veldlijnen beïnvloedt of vermindert. Men zou kunnen zeggen dat dit materiaal "semipermeable" is voor het magnetische veld. Ondertussen een μ_R gelijk of heel dicht bij 1, merkt op dat het magnetische veld het materiaal kruist zonder te storen, zoals gebeurt in een vacuüm.

De μ -waarden zijn zeer variabel voor hetzelfde materiaal, dus de relatieve permeabiliteit heeft de voorkeur bij het vergelijken van twee of meer materialen met elkaar.

Factoren die de permeabiliteit bepalen

Affiniteit voor stroom

Om een ​​materiaal te laten permeabel zijn, moet het de stroom in kwestie erdoorheen laten reizen. Evenzo moet het materiaal een verandering ondervinden, zelfs als het mild is, in zijn eigenschappen vanwege deze stroom. Of anders gezien, moet het materiaal de stroom wijzigen of verstoren.

In magnetische permeabiliteit zal een materiaal meer permeabel zijn dan de andere als de magnetisatie groter is bij het ervaren van het externe magnetische veld.

Ondertussen, in een materiële permeabiliteit, meer typerend voor engineering, is het noodzakelijk dat het materiaal "nat" van de stroom is. Een materiaal zal bijvoorbeeld permeabel zijn vóór een bepaalde vloeistof, om water te zeggen, als het oppervlak en de tussenruimten erin slagen te bevochtigen. Anders zal water nooit door het materiaal reizen. Veel minder als het materiaal hydrofoob is en altijd droog blijft.

Kan u van dienst zijn: elektronische dichtheid

Deze "affiniteit" van het materiaal voor de stroom is de belangrijkste factor die bepaalt of het in eerste instantie al dan niet zal zijn.

Grootte en begeleiding van poriën

Afgezien van de magnetische permeabiliteit, hangt de permeabiliteit van materialen naar vloeistoffen of gassen niet alleen af ​​van de affiniteit van het materiaal als gevolg van de stroom op zichzelf, maar ook de grootte en oriëntatie van de poriën.

Rekenelijk zijn de poriën de interne kanalen waarvoor de stroom zal reizen. Als ze erg klein zijn, gaat het lager volume door het materiaal. Evenzo, als de poriën zijn georiënteerd in een positie loodrecht op de richting van de stroom, zal hun verplaatsing langzamer en gewond zijn.

Temperatuur

De temperatuur speelt een belangrijke rol in de permeabiliteit van de materialen. Dit beïnvloedt de manier waarop materialen worden gemagnetiseerd, en ook hoe vloeistoffen en gassen erin bewegen.

Over het algemeen, bij een hogere temperatuur, grotere permeabiliteit, naarmate de viscositeit van de vloeistoffen afneemt en de snelheid verhoogt waarmee de gassen worden voortgebracht.

Stroomintensiteit

Magnetische permeabiliteit wordt beïnvloed door de intensiteit van het magnetische veld. Dit geldt ook voor vloeistof- en gasestromen, waarbij de intensiteit ervan wordt gedefinieerd door de druk die de stroom uitoefent op het oppervlak van het materiaal.

Voorbeelden van permeabiliteit

Vloer

De magnetische permeabiliteit van de grond hangt af van de samenstelling van mineralen en hun soorten magnetisme. Aan de andere kant varieert de vloeibare permeabiliteit afhankelijk van de grootte van zijn korrels en zijn bepalingen. Observeer bijvoorbeeld de volgende video:

Het vergelijkt de permeabiliteit voor verschillende vaste stoffen. Merk op dat de klei, voor het hebben van de kleinste korrels, degene is die het water het minst laat oversteken.

Kan u van dienst zijn: ijzersulfide (ii): eigenschappen, risico's en gebruik

Evenzo moet worden opgemerkt dat het water dat uitkomt, wordt vertroebeld omdat het de respectieve vaste stoffen nat heeft gemaakt; behalve de stenen, omdat de tussenruimten tussen hen erg groot waren.

Leeg

De magnetische permeabiliteit van vacuüm is ongeveer 12.57 × 10⁻⁷ H/m, en het wordt aangeduid als μ₀. De permeabiliteiten van de materialen of middelen van verspreiding, μ, zijn verdeeld tussen deze waarde om μ te verkrijgen_R (μ/ μ₀)).

Ijzer

Uit het ijzeren voorbeeld zal het uitsluitend worden besproken over magnetische permeabiliteit. Voor dit metaal in zijn pure toestand (99.95%), zijn μ_R is 200.000. Dat wil zeggen dat de magnetische veldlijnen tweehonderdduizend keer intenser worden overgedragen door ijzer dan in een vacuüm.

Water

De relatieve permeabiliteit van water is 0.999 992. Dat wil zeggen, het verschilt nauwelijks van de leegte met betrekking tot de verspreiding van het magnetische veld.

Koper

De μ_R van koper is 0.999 994. Het is praktisch bijna hetzelfde als dat van water. Omdat? Omdat koper niet gemagnetiseerd is en dit niet doet, neemt het magnetische veld er niet doorheen.

Hout

De μ_R van het hout is 1.000.000 43. Het is praktisch hetzelfde als die van vacuüm, omdat hout zelfs zal lijden aan verachtelijke magnetisaties vanwege de onzuiverheden.

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Scheikunde. (8e ed.)). Cengage leren.
2. Wikipedia. (2020). Permeabiliteit (elektromagnetisme). Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
3. Stroomsimulatie. (2018). Wat is de permeabiliteit? Hersteld van: rekenmachine.borg
4. Evan Bianco. (27 januari 2011). Wat is een darcy? Hersteld van: agilecientific.com
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Natuurkunde voor wetenschap en engineering. Deel 1. 7e. Editie. Mexico. Cengage Learning Editors.
6. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (6 mei 2020). Magnetische permeabiliteit. Encyclopædia Britannica. Hersteld van: Britannica.com
7. Damien Howard. (2020). Wat is magnetische permeabiliteit? - Definitie en voorbeeld. Studie. Hersteld van: studie.com