శాశ్వత అయస్కాంతాలు - రకాలు మరియు లక్షణాలు, రూపాలు, అయస్కాంతాల పరస్పర చర్య

శాశ్వత అయస్కాంతం అంటే ఏమిటి

బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని తొలగించిన తర్వాత ముఖ్యమైన అవశేష అయస్కాంతీకరణను నిలుపుకోగల ఫెర్రో అయస్కాంత ఉత్పత్తిని శాశ్వత అయస్కాంతం అంటారు.

శాశ్వత అయస్కాంతాలు కోబాల్ట్, ఇనుము, నికెల్, అరుదైన భూమి మిశ్రమాలు (నియోడైమియం అయస్కాంతాల కోసం) అలాగే మాగ్నెటైట్స్ వంటి సహజ ఖనిజాల నుండి వివిధ లోహాలతో తయారు చేయబడతాయి.

నేడు శాశ్వత అయస్కాంతాల అప్లికేషన్ యొక్క పరిధి చాలా విస్తృతమైనది, కానీ వాటి ప్రయోజనం ప్రాథమికంగా ప్రతిచోటా ఒకే విధంగా ఉంటుంది - విద్యుత్ సరఫరా లేకుండా శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్ర మూలంగా… కాబట్టి అయస్కాంతం అనేది దాని స్వంత శరీరాన్ని కలిగి ఉంటుంది అయిస్కాంత క్షేత్రం.

"మాగ్నెట్" అనే పదం గ్రీకు పదం నుండి వచ్చింది "స్టోన్ ఆఫ్ మెగ్నీషియా", పురాతన కాలంలో మాగ్నెటైట్ నిక్షేపాలు - ఒక అయస్కాంత ఇనుప ఖనిజం - కనుగొనబడిన ఆసియా నగరానికి పేరు పెట్టారు.… భౌతిక దృక్కోణం నుండి, ప్రాథమిక అయస్కాంతం ఒక ఎలక్ట్రాన్, మరియు అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు సాధారణంగా అయస్కాంతీకరించిన పదార్థాన్ని రూపొందించే ఎలక్ట్రాన్ల అయస్కాంత కదలికల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.

శాశ్వత అయస్కాంతం ఒక భాగం విద్యుత్ ఉత్పత్తుల అయస్కాంత వ్యవస్థలు… శాశ్వత అయస్కాంత పరికరాలు సాధారణంగా శక్తి మార్పిడిపై ఆధారపడి ఉంటాయి:

• మెకానికల్ నుండి మెకానికల్ (సెపరేటర్లు, మాగ్నెటిక్ కనెక్టర్లు మొదలైనవి);

• మెకానికల్ నుండి విద్యుదయస్కాంత (విద్యుత్ జనరేటర్లు, స్పీకర్లు, మొదలైనవి);

• మెకానికల్ నుండి విద్యుదయస్కాంత (విద్యుత్ మోటార్లు, లౌడ్ స్పీకర్స్, మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ సిస్టమ్స్ మొదలైనవి);

• మెకానికల్ నుండి అంతర్గత (బ్రేక్ పరికరాలు మొదలైనవి).

శాశ్వత అయస్కాంతాలకు క్రింది అవసరాలు వర్తిస్తాయి:

• అధిక నిర్దిష్ట అయస్కాంత శక్తి;

• ఇచ్చిన ఫీల్డ్ బలం కోసం కనీస కొలతలు;

• ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతల విస్తృత పరిధిలో పనితీరును నిర్వహించడం;

• బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాలకు నిరోధం; - సాంకేతికం;

• ముడి పదార్థాల తక్కువ ధర;

• కాలక్రమేణా అయస్కాంత పారామితుల స్థిరత్వం.

శాశ్వత అయస్కాంతాల సహాయంతో పరిష్కరించబడిన వివిధ రకాల పనులు వాటి అమలు యొక్క అనేక రూపాలను సృష్టించడం అవసరం.శాశ్వత అయస్కాంతాలు తరచుగా గుర్రపుడెక్క ("హార్స్‌షూ" అయస్కాంతాలు అని పిలవబడేవి) ఆకారంలో ఉంటాయి.

రక్షిత పూతతో అరుదైన భూమి మూలకాల ఆధారంగా పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన శాశ్వత అయస్కాంతాల రూపాల ఉదాహరణలను బొమ్మ చూపిస్తుంది.

వివిధ ఆకృతుల వాణిజ్యపరంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన శాశ్వత అయస్కాంతాలు: a — డిస్క్; బి - రింగ్; సి - సమాంతర పైప్డ్; g - సిలిండర్; d - బంతి; ఇ - బోలు సిలిండర్ యొక్క రంగం

అయస్కాంతాలు కఠినమైన అయస్కాంత లోహ మిశ్రమాలు మరియు ఫెర్రైట్‌ల నుండి రౌండ్ మరియు దీర్ఘచతురస్రాకార కడ్డీల రూపంలో, అలాగే గొట్టపు, సి-ఆకారంలో, గుర్రపుడెక్క ఆకారంలో, దీర్ఘచతురస్రాకార పలకల రూపంలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.

పదార్థం ఆకృతి చేయబడిన తర్వాత, అది తప్పనిసరిగా అయస్కాంతీకరించబడాలి, అనగా, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచబడుతుంది, ఎందుకంటే శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత పారామితులు వాటి ఆకారం లేదా అవి తయారు చేయబడిన పదార్థం ద్వారా మాత్రమే కాకుండా, దిశ ద్వారా కూడా నిర్ణయించబడతాయి. అయస్కాంతీకరణ.

వర్క్‌పీస్‌లు శాశ్వత అయస్కాంతాలు, DC విద్యుదయస్కాంతాలు లేదా మాగ్నెటైజింగ్ కాయిల్స్‌ను ఉపయోగించి అయస్కాంతీకరించబడతాయి, దీని ద్వారా ప్రస్తుత పప్పులు వెళతాయి. అయస్కాంతీకరణ పద్ధతి యొక్క ఎంపిక శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క పదార్థం మరియు ఆకృతిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

బలమైన వేడి, ప్రభావాలు, శాశ్వత అయస్కాంతాలు వాటి అయస్కాంత లక్షణాలను పాక్షికంగా లేదా పూర్తిగా కోల్పోతాయి (డీమాగ్నెటైజేషన్).

degaussing విభాగం యొక్క లక్షణాలు మాగ్నెటిక్ హిస్టెరిసిస్ లూప్స్ శాశ్వత అయస్కాంతం తయారు చేయబడిన పదార్థం నిర్దిష్ట శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది: అధిక బలవంతపు శక్తి Hc మరియు ఎక్కువ అవశేష విలువ అయస్కాంత ప్రేరణ Br - బలమైన మరియు మరింత స్థిరమైన అయస్కాంతం.

బలవంతపు శక్తి (అక్షరాలా లాటిన్ నుండి అనువదించబడింది — "హోల్డింగ్ ఫోర్స్") - అయస్కాంత ధ్రువణతలో మార్పును నిరోధించే శక్తి ఫెర్రో అయస్కాంతాలు.

ఫెర్రో అయస్కాంతం ధ్రువపరచబడనంత కాలం, అంటే, ప్రాథమిక ప్రవాహాలు ఓరియెంటెడ్ కానంత వరకు, బలవంతపు శక్తి ప్రాథమిక ప్రవాహాల విన్యాసాన్ని నిరోధిస్తుంది. కానీ ఫెర్రో అయస్కాంతం ఇప్పటికే ధ్రువణానికి గురైనప్పుడు, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని తొలగించిన తర్వాత కూడా అది ప్రాథమిక ప్రవాహాలను ఓరియంటెడ్ స్థానంలో నిర్వహిస్తుంది.

ఇది అనేక ఫెర్రో అయస్కాంతాలలో కనిపించే అవశేష అయస్కాంతత్వాన్ని వివరిస్తుంది. బలవంతపు శక్తి ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, అవశేష అయస్కాంత దృగ్విషయం అంత బలంగా ఉంటుంది.

కాబట్టి బలవంతపు శక్తి అయస్కాంత క్షేత్ర బలంఫెర్రో- లేదా ఫెర్రి అయస్కాంత పదార్ధం యొక్క పూర్తి డీమాగ్నెటైజేషన్ కోసం అవసరం. అందువల్ల, ఒక నిర్దిష్ట అయస్కాంతం ఎంత బలవంతంగా కలిగి ఉంటే, అది డీమాగ్నెటైజింగ్ కారకాలకు అంత నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

బలవంతపు శక్తి యొక్క కొలత యూనిట్ NE లో - ఆంపియర్ / మీటర్. ఎ అయస్కాంత ప్రేరణ, మీకు తెలిసినట్లుగా, వెక్టార్ పరిమాణం, ఇది అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తి లక్షణం. శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క లక్షణ విలువ 1 టెస్లా క్రమంలో ఉంటుంది.

మాగ్నెటిక్ హిస్టెరిసిస్ - అయస్కాంతాల ధ్రువణత యొక్క ప్రభావాల ఉనికి అయస్కాంత పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణ మరియు డీమాగ్నెటైజేషన్ అసమానంగా కొనసాగుతుంది, ఎందుకంటే పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణ అన్ని సమయాలలో అయస్కాంతీకరణ క్షేత్రం కంటే కొంచెం వెనుకబడి ఉంటుంది.

ఈ సందర్భంలో, శరీరాన్ని అయస్కాంతీకరించడానికి ఖర్చు చేసిన శక్తిలో కొంత భాగం డీమాగ్నెటైజేషన్ సమయంలో తిరిగి ఇవ్వబడదు, కానీ వేడిగా మారుతుంది. అందువల్ల, పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణను పదేపదే తిప్పికొట్టడం గుర్తించదగిన శక్తి నష్టాలతో ముడిపడి ఉంటుంది మరియు కొన్నిసార్లు అయస్కాంతీకరించిన శరీరం యొక్క బలమైన వేడిని కలిగిస్తుంది.

మెటీరియల్‌లో హిస్టెరిసిస్ ఎంత ఎక్కువగా ఉచ్ఛరిస్తే, అయస్కాంతీకరణ రివర్స్ అయినప్పుడు దానిలో ఎక్కువ నష్టం జరుగుతుంది. అందువల్ల, హిస్టెరిసిస్ లేని పదార్థాలు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌లను ప్రత్యామ్నాయం చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి (చూడండి — విద్యుత్ పరికరాల అయస్కాంత కోర్లు).

శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు సమయం మరియు బాహ్య కారకాల ప్రభావంతో మారవచ్చు, వీటిలో:

• ఉష్ణోగ్రత;

• అయస్కాంత క్షేత్రాలు;

• యాంత్రిక లోడ్లు;

• రేడియేషన్ మొదలైనవి

అయస్కాంత లక్షణాలలో మార్పు శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అస్థిరత ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది నిర్మాణాత్మకంగా లేదా అయస్కాంతంగా ఉంటుంది.

స్ట్రక్చరల్ అస్థిరత అనేది క్రిస్టల్ నిర్మాణంలో మార్పులతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, దశల పరివర్తనలు, అంతర్గత ఒత్తిళ్ల తగ్గింపు మొదలైనవి. ఈ సందర్భంలో, నిర్మాణాన్ని పునరుద్ధరించడం ద్వారా అసలు అయస్కాంత లక్షణాలను పొందవచ్చు (ఉదాహరణకు, పదార్థం యొక్క వేడి చికిత్స ద్వారా).

అయస్కాంత పదార్ధం యొక్క అయస్కాంత నిర్మాణంలో మార్పు వలన అయస్కాంత అస్థిరత ఏర్పడుతుంది, ఇది కాలక్రమేణా మరియు బాహ్య ప్రభావాల ప్రభావంతో థర్మోడైనమిక్ సమతుల్యతను కలిగి ఉంటుంది. అయస్కాంత అస్థిరత కావచ్చు:

• రివర్సిబుల్ (ప్రారంభ పరిస్థితులకు తిరిగి రావడం అసలు అయస్కాంత లక్షణాలను పునరుద్ధరిస్తుంది);

• కోలుకోలేనిది (అసలు లక్షణాల తిరిగి పునరావృత అయస్కాంతీకరణ ద్వారా మాత్రమే సాధించబడుతుంది).

శాశ్వత అయస్కాంతం లేదా విద్యుదయస్కాంతం — ఏది మంచిది?

వాటి సమానమైన విద్యుదయస్కాంతాలకు బదులుగా శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఉపయోగించడం అనుమతిస్తుంది:

• ఉత్పత్తుల బరువు మరియు పరిమాణ లక్షణాలను తగ్గించడానికి;

• అదనపు శక్తి వనరుల వినియోగాన్ని మినహాయిస్తుంది (ఇది ఉత్పత్తుల రూపకల్పనను సులభతరం చేస్తుంది, వాటి ఉత్పత్తి మరియు ఆపరేషన్ ఖర్చును తగ్గిస్తుంది);

• పని పరిస్థితులలో అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని నిర్వహించడానికి దాదాపు అపరిమిత సమయాన్ని అందిస్తాయి (ఉపయోగించిన పదార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది).

శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క ప్రతికూలతలు:

• వారి సృష్టిలో ఉపయోగించిన పదార్థాల దుర్బలత్వం (ఇది ఉత్పత్తుల యొక్క యాంత్రిక ప్రాసెసింగ్‌ను క్లిష్టతరం చేస్తుంది);

• తేమ మరియు అచ్చు ప్రభావం (ఫెర్రైట్ GOST 24063 కోసం), అలాగే అధిక తేమ మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రభావానికి వ్యతిరేకంగా రక్షణ అవసరం.

శాశ్వత అయస్కాంతాల రకాలు మరియు లక్షణాలు

ఫెర్రైట్

ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలు, పెళుసుగా ఉన్నప్పటికీ, మంచి తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి తక్కువ ధరలో అత్యంత సాధారణమైనవి. ఈ అయస్కాంతాలు బేరియం లేదా స్ట్రోంటియం ఫెర్రైట్‌తో ఐరన్ ఆక్సైడ్ మిశ్రమంతో తయారు చేయబడ్డాయి. ఈ కూర్పు పదార్థం దాని అయస్కాంత లక్షణాలను విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో నిలుపుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది - -30 ° C నుండి + 270 ° C వరకు.

ఫెర్రైట్ రింగులు, రాడ్‌లు మరియు గుర్రపుడెక్కల రూపంలో అయస్కాంత ఉత్పత్తులు పరిశ్రమలో మరియు రోజువారీ జీవితంలో, సాంకేతికత మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అవి స్పీకర్ సిస్టమ్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి, జనరేటర్లలో, DC మోటార్లలో… ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో, ఫెర్రైట్ మాగ్నెట్‌లు స్టార్టర్‌లు, కిటికీలు, శీతలీకరణ వ్యవస్థలు మరియు ఫ్యాన్‌లలో అమర్చబడి ఉంటాయి.

ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలు దాదాపు 200 kA/m బలవంతపు శక్తి మరియు 0.4 టెస్లా యొక్క అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణతో వర్గీకరించబడతాయి. సగటున, ఫెర్రైట్ అయస్కాంతం 10 నుండి 30 సంవత్సరాల వరకు ఉంటుంది.

ఆల్నికో (అల్యూమినియం-నికెల్-కోబాల్ట్)

అల్యూమినియం, నికెల్ మరియు కోబాల్ట్ మిశ్రమంపై ఆధారపడిన శాశ్వత అయస్కాంతాలు చాలాగొప్ప ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం మరియు స్థిరత్వంతో వర్గీకరించబడతాయి: అవి వాటి బలవంతపు శక్తి చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, + 550 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద తమ అయస్కాంత లక్షణాలను నిర్వహించగలుగుతాయి. సాపేక్షంగా చిన్న అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావంతో, అటువంటి అయస్కాంతాలు వాటి అసలు అయస్కాంత లక్షణాలను కోల్పోతాయి.

మీ కోసం తీర్పు చెప్పండి: ఒక సాధారణ బలవంతపు శక్తి సుమారు 50 kA / m మరియు 0.7 టెస్లా యొక్క అవశేష అయస్కాంతీకరణతో ఉంటుంది. ఈ లక్షణం ఉన్నప్పటికీ, కొన్ని శాస్త్రీయ పరిశోధనలకు ఆల్నికో అయస్కాంతాలు ఎంతో అవసరం.

అధిక అయస్కాంత లక్షణాలతో అల్నికో మిశ్రమాలలోని భాగాల యొక్క సాధారణ కంటెంట్ క్రింది పరిమితుల్లో మారుతూ ఉంటుంది: అల్యూమినియం - 7 నుండి 10% వరకు, నికెల్ - 12 నుండి 15% వరకు, కోబాల్ట్ - 18 నుండి 40% వరకు మరియు 3 నుండి 4% రాగి వరకు.

ఎక్కువ కోబాల్ట్, మిశ్రమం యొక్క సంతృప్త ఇండక్షన్ మరియు అయస్కాంత శక్తి ఎక్కువ. 2 నుండి 8% టైటానియం మరియు 1% నియోబియం రూపంలో సంకలితాలు అధిక బలవంతపు శక్తిని పొందేందుకు దోహదం చేస్తాయి - 145 kA / m వరకు. 0.5 నుండి 1% సిలికాన్ చేరిక ఐసోట్రోపిక్ అయస్కాంత లక్షణాలను నిర్ధారిస్తుంది.

సమరయ

మీకు తుప్పు, ఆక్సీకరణ మరియు + 350 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతలకు అసాధారణమైన ప్రతిఘటన అవసరమైతే, కోబాల్ట్‌తో కూడిన సమారియం యొక్క అయస్కాంత మిశ్రమం మీకు అవసరం.

ఒక నిర్దిష్ట ధర వద్ద, సమారియం-కోబాల్ట్ అయస్కాంతాలు నియోడైమియమ్ అయస్కాంతాల కంటే ఖరీదైనవి, ఎందుకంటే అరుదైన మరియు ఖరీదైన లోహం, కోబాల్ట్. అయినప్పటికీ, తుది ఉత్పత్తుల యొక్క కనీస కొలతలు మరియు బరువు కలిగి ఉండటం అవసరమైతే వాటిని ఉపయోగించమని సిఫార్సు చేయబడింది.

వ్యోమనౌక, ఏవియేషన్ మరియు కంప్యూటర్ టెక్నాలజీ, మినియేచర్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మరియు మాగ్నెటిక్ కప్లింగ్‌లు, ధరించగలిగినవి మరియు పరికరాల్లో (వాచీలు, హెడ్‌ఫోన్‌లు, మొబైల్ ఫోన్‌లు మొదలైనవి) ఇది చాలా సముచితమైనది.

తుప్పుకు దాని ప్రత్యేక ప్రతిఘటన కారణంగా, ఇది సమారియం అయస్కాంతాలను వ్యూహాత్మక అభివృద్ధి మరియు సైనిక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు. ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, జనరేటర్లు, ట్రైనింగ్ సిస్టమ్స్, మోటారు వాహనాలు - సమారియం-కోబాల్ట్ మిశ్రమంతో తయారు చేయబడిన బలమైన అయస్కాంతం దూకుడు వాతావరణాలకు మరియు కష్టమైన పని పరిస్థితులకు అనువైనది. బలవంతపు శక్తి 700 kA/m క్రమంలో 1 టెస్లా యొక్క అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణతో ఉంటుంది.

నియోడైమియం

నియోడైమియమ్ అయస్కాంతాలకు నేడు చాలా డిమాండ్ ఉంది మరియు అత్యంత ఆశాజనకంగా ఉంది. నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ మిశ్రమం తాళాలు మరియు బొమ్మల నుండి ఎలక్ట్రికల్ జనరేటర్లు మరియు శక్తివంతమైన లిఫ్టింగ్ మెషీన్ల వరకు వివిధ రకాల అనువర్తనాల కోసం సూపర్ అయస్కాంతాలను సృష్టించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

సుమారు 1000 kA / m యొక్క అధిక బలవంతపు శక్తి మరియు దాదాపు 1.1 టెస్లా యొక్క అవశేష అయస్కాంతీకరణ అయస్కాంతాన్ని చాలా సంవత్సరాలు నిర్వహించడానికి అనుమతిస్తుంది, 10 సంవత్సరాల వరకు ఒక నియోడైమియమ్ అయస్కాంతం ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో దాని ఉష్ణోగ్రత మించకపోతే దాని అయస్కాంతీకరణలో 1% మాత్రమే కోల్పోతుంది. + 80 ° C (కొన్ని బ్రాండ్‌లకు + 200 ° C వరకు). అందువలన, నియోడైమియం అయస్కాంతాల యొక్క రెండు ప్రతికూలతలు మాత్రమే ఉన్నాయి - దుర్బలత్వం మరియు తక్కువ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత.

మాగ్నెటోప్లాస్ట్‌లు

అయస్కాంత పొడి బైండర్‌తో కలిసి మృదువైన, సౌకర్యవంతమైన మరియు తేలికపాటి అయస్కాంతాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. వినైల్, రబ్బరు, ప్లాస్టిక్ లేదా యాక్రిలిక్ వంటి బంధన భాగాలు వివిధ ఆకారాలు మరియు పరిమాణాలలో అయస్కాంతాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుమతిస్తాయి.

అయస్కాంత శక్తి స్వచ్ఛమైన అయస్కాంత పదార్థం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ కొన్నిసార్లు అయస్కాంతాల కోసం కొన్ని అసాధారణ ప్రయోజనాలను సాధించడానికి ఇటువంటి పరిష్కారాలు అవసరం: ప్రకటనల ఉత్పత్తుల ఉత్పత్తిలో, తొలగించగల కారు స్టిక్కర్ల ఉత్పత్తిలో, అలాగే ఉత్పత్తిలో వివిధ స్టేషనరీ మరియు సావనీర్.

అయస్కాంతాల పరస్పర చర్య

అయస్కాంతాల ధ్రువాలు తిప్పికొడతాయి మరియు ధ్రువాలలా కాకుండా ఆకర్షిస్తాయి. ప్రతి అయస్కాంతం ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఈ అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి అనే వాస్తవం ద్వారా అయస్కాంతాల పరస్పర చర్య వివరించబడింది. ఉదాహరణకు, ఇనుము యొక్క అయస్కాంతీకరణకు కారణం ఏమిటి?

ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త ఆంపియర్ యొక్క పరికల్పన ప్రకారం, పదార్ధం లోపల ప్రాథమిక విద్యుత్ ప్రవాహాలు ఉన్నాయి (ఆంపియర్ ప్రవాహాలు), అణువుల కేంద్రకాల చుట్టూ మరియు వాటి స్వంత అక్షం చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక కారణంగా ఏర్పడతాయి.

ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక నుండి ప్రాథమిక అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఉత్పన్నమవుతాయి.మరియు ఇనుము ముక్కను బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలోకి ప్రవేశపెడితే, ఈ ఇనుములోని అన్ని ప్రాథమిక అయస్కాంత క్షేత్రాలు బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒకే విధంగా ఉంటాయి, ఇనుము ముక్క నుండి దాని స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. కాబట్టి అన్వయించిన బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం తగినంత బలంగా ఉంటే, మీరు దాన్ని స్విచ్ ఆఫ్ చేసిన తర్వాత, ఇనుము ముక్క శాశ్వత అయస్కాంతం అవుతుంది.

శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క ఆకృతి మరియు అయస్కాంతీకరణను తెలుసుకోవడం వలన విద్యుత్ అయస్కాంతీకరణ ప్రవాహాల యొక్క సమానమైన వ్యవస్థ ద్వారా గణనలను భర్తీ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క లక్షణాలను లెక్కించేటప్పుడు మరియు బాహ్య క్షేత్రం నుండి అయస్కాంతంపై పనిచేసే శక్తులను లెక్కించేటప్పుడు ఇటువంటి భర్తీ సాధ్యమవుతుంది.

ఉదాహరణకు, రెండు శాశ్వత అయస్కాంతాల పరస్పర శక్తిని గణిద్దాం. అయస్కాంతాలు సన్నని సిలిండర్ల రూపాన్ని కలిగి ఉండనివ్వండి, వాటి వ్యాసార్థాలు r1 మరియు r2 ద్వారా సూచించబడతాయి, మందం h1, h2, అయస్కాంతాల అక్షాలు సమానంగా ఉంటాయి, అయస్కాంతాల మధ్య దూరం z ద్వారా సూచించబడుతుంది, మేము దానిని ఊహించుకుంటాము అయస్కాంతాల పరిమాణం కంటే చాలా పెద్దది.

అయస్కాంతాల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క రూపాన్ని సాంప్రదాయ పద్ధతిలో వివరించబడింది: ఒక అయస్కాంతం రెండవ అయస్కాంతంపై పనిచేసే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది.

పరస్పర శక్తిని లెక్కించడానికి, మేము మానసికంగా సిలిండర్ల వైపు ఉపరితలంపై ప్రవహించే వృత్తాకార ప్రవాహాలతో ఏకరీతిలో అయస్కాంతీకరించిన అయస్కాంతాలను J1 మరియు J2తో భర్తీ చేస్తాము. ఈ ప్రవాహాల బలాలు అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంతీకరణ పరంగా వ్యక్తీకరించబడతాయి మరియు వాటి వ్యాసార్థాలు అయస్కాంతాల వ్యాసార్థానికి సమానంగా పరిగణించబడతాయి.

రెండవ స్థానంలో మొదటి అయస్కాంతం సృష్టించిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్ వెక్టర్ Bని రెండు భాగాలుగా విడదీద్దాం: అక్షం, అయస్కాంతం యొక్క అక్షం వెంట దర్శకత్వం వహించబడుతుంది మరియు రేడియల్, దానికి లంబంగా ఉంటుంది.

రింగ్‌పై పనిచేసే మొత్తం శక్తిని లెక్కించడానికి, దానిని మానసికంగా చిన్న అంశాలుగా విభజించడం అవసరం Idl మరియు మొత్తం ఆంపియర్స్అటువంటి ప్రతి మూలకంపై నటన.

ఎడమ వైపున ఉన్న నియమాన్ని ఉపయోగించి, అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క అక్షసంబంధ భాగం రింగ్‌ను సాగదీయడానికి (లేదా కుదించడానికి) ఆంపియర్ శక్తులకు దారితీస్తుందని చూపడం సులభం - ఈ శక్తుల వెక్టార్ మొత్తం సున్నా.

ఫీల్డ్ యొక్క రేడియల్ భాగం యొక్క ఉనికి అయస్కాంతాల అక్షం వెంట దర్శకత్వం వహించిన ఆంపియర్ శక్తుల రూపానికి దారితీస్తుంది, అంటే వాటి ఆకర్షణ లేదా వికర్షణకు. ఇది ఆంపియర్ శక్తులను లెక్కించడానికి మిగిలి ఉంది - ఇవి రెండు అయస్కాంతాల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తులు.

ఇది కూడ చూడు:ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు శక్తిలో శాశ్వత అయస్కాంతాల ఉపయోగం