تعاريف علمی مغناطیسم
تاريخ :
۱۳۹۲/۷/۴
مغناطیسم و میدان مغانطیسم چیست؟
پاسخ میکروسکوپی ماده به میدان مغناطیسی را مغناطیسم یا مگناطیسم می گویند.در ادامه به شرح این موضوع می پردازیم.
مـاده مغنـاطیسی
مواد مغناطيسی مانند آهن و نیکل و کبالت و بعضی آلیاژهای آن ها جذب آهن ربا می گردند و یک میدان مغناطیسی اطراف آنها ایجاد می شود. هر مغناطیس دو قطب مثبت (+) و منفی (-) دارد. قطب های مغناطیسی هم نام یکدیگر را دفع و قطب های مغناطیسی غیرهمنام یکدیگر را جذب می کنند. مواد فرومغناطیسی موادی هستند که بشدت جذب میدان مغناطیسی می گردند. آن ها را می توان تبدیل به مغناطیس نمود و آزمایش پودر مغناطیسی برروی آن ها انجام داد. در شکل زیر عوامل آهن ربا شدن مواد فرومغناطیسی نشان داده شده است که در نهایت دارای یک قطب شمال و یک قطب جنوب می گردند.
میدان مغناطیسی
هر ماده مغناطیسی شده دارای دو قطب مثبت و منفی است و همچنین اطراف ماده مغناطیسی شده میدان مغناطیسی که شامل خطوط میدان است وجود دارد. نام دیگر خطوط میدان Magnetic Flux Lines (خطوط شار مغناطیسی) می باشد .
این خطوط را میتوان با قراردادن یک آهن ربا در زیر یک صفحه کاغذ که روی آن براده آهن وجود دارد ترسیم کرد. این خطوط از قوانین زیر تبعیت می نمایند:
- جهت قراردادن شار مغناطیسی از قطب شمال به جنوب در خارج ماده مغناطیسی و از جنوب به شمال در داخل آن است.
- خطوط شار مغناطیسی همدیگر را قطع نمی نمایند.
- بطور جانبی یکدیگر را دفع می کنند.
- در یک وضعیت کششی هستند.
- جائی که شدت میدان مغناطیسی بزرگتر است خطوط نیروی بیشتری موجود است.
فلوی مغناطیسی
مجموعه کل خطوط مغناطیسی موجود در یک میدان مغناطیسی را بنام فلوی مغناطیسی می نامیم.
چگالی میدان مغناطیسی
مقدار شار یا فلوی مغناطیسی در واحد سطح مقطع که شار را قطع کند چگالی میدان مغناطیسی گویند . واحد آن تسلا می باشد که جانشین گوس شده است (تسلا 1 = 104 گوس) و آن را با B نشان می دهند.
نیروی محرکه مغناطیسی
نیروی کلی که تمایل به ایجاد فلوی مغناطیسی در یک مدار آهن ربائی دارد را نیروی محرکه مغناطیسی می نامند. مقدار آن از حاصلضرب شدت جریان در تعداد حلقه های سیم پیچ به دست می آید و آن را با Ө نشان می دهیم.
Ө = I. N
شدت جریان بر حسب آمپر و N تعداد دور سیم پیچ و Ө نیروی محرکه مغناطیسی بر حسب آمپر دور می باشند. مدار آهنربائی در تست ذرات مغناطيسی به دو صورت می باشد.
سيم پيچ يا عبور جريان از يک هادی
نیروی محرکه مغناطیسی در اولی بر حسب آمپر در تعداد دور سيم پيچ و در دومی بر حسب آمپری که از قطعه می گذرد محاسبه می گردد.
اندازه شدت میدان مغناطیسی
از تقسیم نیروی محرکه مغناطیسی (Ө) به طول متوسط خطوط میدان (L) بدست می آید و با H نمایش داده می شود و واحد آن آمپر بر متر است.
H = IN / L
در تست ذرات مغناطيسی اگر نيروی محرکه پيچه باشد L به طول خطوط ميدان در سطح جانبی گفته می شود که تقريناً دو برابر طول قطعه می باشد. و اگر نيروی محرکه، عبور جريان باشد L به طول خطوط ميدان درمحيط سطح مقطع گفته می شود که تقريناً 3 برابرقطر قطعه می باشد.
اين واحد در تست ذرات مغناطيسی کيلو آمپر بر متر (KA / M) می باشد که برابر با 10 آمپر بر سانتيمتر است A /Cm ضربدر ۱۰ مقدار آن برابر است با 2 تا 5 واين مقدار ساده می شود به 20 تا 50
آمپر بر سانتيمتر 20 ~50 A/Cm
بوسیله دستگاه F S M با پراب اثر هال اين مقدار اندازه گیری می شود.