در الکترومغناطیس ، میزان حساسیت مغناطیسی : susceptibilis ، معیاری برای میزان مغناطیسی شدن یک ماده در یک میدان مغناطیسی اعمال شده است. این نسبت مغناطش M (گشتاور مغناطیسی در واحد حجم) به شدت میدان مغناطیسی اعمال شده است. این اجازه می دهد تا طبقه بندی ساده ای ، به دو دسته ، از پاسخ بیشتر مواد به یک میدان مغناطیسی اعمال شود: ترازی با میدان مغناطیسی ، χ> 0 ، پارامغناطیس نامیده می شود ، یا یک ترازبندی علیه میدان ، χ <0 ، دیامغناطیس نامیده می شود.قابلیت مغناطیسی مواد از خصوصیات مغناطیسی ذرات ساخته شده در سطح اتمی ناشی می شود. معمولاً تحت تأثیر گشتاورهای مغناطیسی الکترون قرار دارند. الکترونها در همه مواد وجود دارند ، اما بدون هیچ میدان مغناطیسی خارجی ، گشتاورهای مغناطیسی الکترونها معمولاً به صورت جفت یا تصادفی قرار می گیرند تا مغناطیس کلی به صفر برسدحساسیت مغناطیسی یک ثابت تناسب بدون بعد است که میزان مغناطش یک ماده را در پاسخ به یک میدان مغناطیسی اعمال شده نشان می دهد. اصطلاح مرتبط مغناطش پذیری است ، نسبت بین گشتاور مغناطیسی و چگالی شار مغناطیسی. یک پارامتر نزدیک مرتبط ، نفوذ پذیری است که بیانگر کل مغناطیسی مواد و حجم است.${\displaystyle \mathbf {M} =\chi _{\text{v}}\mathbf {H} .}$M مغناطش مواد است (گشتاور دو قطبی مغناطیسی در واحد حجم) ، اندازه گیری شده در آمپر بر متر و
H قدرت میدان مغناطیسی است که با واحد آمپر در متر اندازه گیری می شود.χv بنابراین یک مقدار بدون بعد است.با استفاده از واحدهای SI ، القای مغناطیسی B با رابطه به H مربوط می شود${\displaystyle \mathbf {B} \ =\ \mu _{0}\left(\mathbf {H} +\mathbf {M} \right)\ =\ \mu _{0}\left(1+\chi _{\text{v}}\right)\mathbf {H} \ =\ \mu \mathbf {H} }$
چرا نمی توان مواد مغناطیسی و پارامغناطیسی را مغناطیسی کرد؟اکنون ، حرکت الکترون با تکانه زاویه ای آن مرتبط است. بنابراین ما حرکت زاویه ای الکترون (هم ناشی از حرکت مداری و هم چرخش) را به اثرات مغناطیسی مربوط به آن مرتبط می کنیم. تکانه زاویه ای نشان می دهد که الکترون به دور هسته چقدر سریع می چرخد. این مستقیماً جریان را به هم مربوط می کند ، زیرا الکترون با سرعت بیشتری می چرخد ، دفعات بیشتری می توانیم در یک ثانیه الکترون را در یک نقطه از مدار مشاهده کنیم ، این بدان معنی است که جریان بیشتر خواهد بود. جریان بیشتر ، گشتاور مغناطیسی دو قطبی اتمی خواهد بود.
اکنون ، برای آن اتمهایی که الکترونها را در پوسته ظرفیت جفت کرده اند ، حرکت مخالف این دو الکترون لحظه مغناطیسی خالص آنها را لغو می کند. بنابراین نمی توانیم خاصیت مغناطش را روی چنین موادی ببینیم. اما برخی از مواد خاصیت ذاتی دارند به طوری که دو قطبی مغناطیسی منفرد آنها به روشی خاص جهت گیری می شود به طوری که میدان مغناطیسی تولید شده با میدان اعمال شده مخالفت می کند. این همان اتفاقی است که در یک ماده دیامغناطیس می افتد. اگر بگوییم ، هر ماده ای تا حدی دیامغناطیسی است. خاصیت دیامغناطیس کامل توسط مواد ابررسانا نشان داده می شود.
بعضی از آنها الکترونهای جفت نشده در خارجی ترین پوسته دارند. بنابراین هیچ راهی برای لغو دو قطبی مغناطیسی خالص به دلیل اتم منفرد وجود ندارد. اما ، در صورت عدم وجود یک میدان مغناطیسی ، این دو قطبی ها منحصر به فرد در جهت های تصادفی قرار می گیرند. با استفاده از یک میدان خارجی ، این دو قطبی ها در جهت میدان اعمال شده تراز می شوند. این بدان معنی است که در این مواد یک مغناطش مثبت ایجاد می شود. این مواد را پارامغناطیس می نامند.$\begin{array}{l}
\chi_{m}=\frac{M}{H} \\
\mu_{r}=1+\chi_{m} \\
B=\mu_{0}(H+M)
\end{array}$
اکنون در مورد مواد فرو مغناطیسی ، آنها اثرات مغناطیسی دائمی را نشان می دهند. به این دلیل است که ، دو قطبی اتمی در مواد فرو مغناطیسی با در نظر گرفتن دو قطبی منفرد ، بلکه با استفاده از مفهوم حوزه توضیح داده نمی شود. مناطق خاصی در ماده وجود دارد که در آن مغناطش در یک جهت یکنواخت است. می توانید آن منطقه را به عنوان یک دامنه گروه بندی کنید. این بدان معنی است که لحظه های مغناطیسی منفرد اتم ها با یکدیگر همسو هستند و در یک جهت خاص در یک جهت خاص از ماده قرار می گیرند. بنابراین بدون یک قسمت خارجی استفاده شده ، هیچ مغناطیسی وجود نخواهد داشت زیرا دامنه های فردی به صورت تصادفی مرتب می شوند. اما در صورت وجود یک میدان خارجی ، این دامنه ها در جهت میدان تراز می شوند و در نتیجه یک مغناطش قوی ایجاد می کنند.
فرومغناطیس و مغناطیس القایی زیر نقطه کوری ... آهن از پارامغناطیس به فرومغناطیس تغییر می کند: چرخش دو الکترون جفت نشده در هر اتم به طور کلی با چرخش همسایگان همسو می شود و یک میدان مغناطیسی کلی ایجاد می کند.دمای کوری دمایی است که بالاتر از آن برخی از مواد خاصیت مغناطیسی دائمی خود را از دست می دهند تا با مغناطیس ناشی از آن جایگزین شود ، منظور از "خواص مغناطیسی دائمی" دقیقاً چیست؟
ماده ای با خواص مغناطیسی دائمی ، ماده ای است که الکترونهای درگیر با گشتاورهای مغناطیسی خود به گونه ای تراز شوند که یک میدان مغناطیسی کلی در خارج از ماده وجود داشته باشد. یک ماده با دامنه ها دارای میدان های مغناطیسی قابل اندازه گیری در نزدیکی سطح است ، اما این میدان ها به جهات مختلف هدایت می شوند و یکدیگر را در فواصل بیشتر لغو می کنند.
برای ساخت آهنربا دائمی ، یک میدان خارجی قوی اعمال می شود. این برای برخی از مواد در دمای اتاق کار می کند ، اما بهتر است در دمای بالاتر با خنک کننده زیر ، هنوز هم از میدان مغناطیسی خارجی استفاده کنید. به سادگی دامنه های بیشتری در دماهای بالاتر قابل تنظیم هستند.
مغناطیس القایی به معنی تبدیل ماده مغناطیسی به آهنربا است.
آیا این بدان معناست که وقتی همه حوزه های مغناطیسی توسط یک میدان مغناطیسی خارجی در یک جهت قرار بگیرند و هنگامی که آن میدان خارجی برداشته شود و مواد زیر دمای کوری سرد شود ، میدان مغناطیسی خارجی خود را "از دست خواهد داد"؟
به صراحت بگویم ، اگر یک میدان مغناطیسی خارجی را بالاتر از دمای کوری حذف کند ، میدان مغناطیسی القا شده دوباره از بین می رود. این اتفاق می افتد به دلیل ارتعاشات گرما. با خنک کردن مواد ، هنوز هم با استفاده از میدان خارجی اعمال شده ، این ماده یک آهنربا دائمی خواهد بود.دمای کوری، دمایی است که بالاتر از آن دما ماده فرومغناطیس به ماده پارامغناطیس تبدیل خواهد شد. این دمای خاص را دمای کوری مینامند. یعنی وقتی دما را بیش از حد دمای کوری افزایش دهیم ماده فرومغناطیس خاصیت مغناطیسی خود را از دست میدهد. این دما با $T_{C}$ که$\text { Curie’s law is given by } \chi=\frac{C}{T}$ در رابطه بالا $k_{B}$ وB ثابت بولتزمن، T دما بر حسب کلوین و C ثابت کوری است. دمای کوری برای هر ماده متفاوت است و برای برخی فرومغناطیسهای شناخته شده برابر است با:
آهن 1043 کلوین کبالت 1394 کلوین نیکل 631 کلوین گادولینیوم ۲۹۳ کلوین
در حقیقت در این دما نظم مغناطیسی ماده فرومغناطیس توسط انرژی گرمایی از بین میرود.
با چرخش مغناطیسی ، جریان القایی در دیسک آلومینیوم وجود خواهد داشت. طبق قانون لنز ، این جریان به گونه ای عمل خواهد کرد که با تغییر حرکت نسبی که باعث آن شده مخالفت کند. نتیجه آن به نظر می رسد که دیسک آلومینیوم آهن ربا را تعقیب می کند.
بخشی که گیر می کنید این است که چرا دیسک به دنبال آهنربا است؟ با توجه به نسبیت ، با پیروی از آهنربا ، حرکت نسبی بین دیسک و آهنربا را کاهش می دهید. بنابراین با کاهش حرکت نسبی اساساً این تغییر (قانون لنز) را برای ثابت ماندن به حداقل می رسانید.جریان الکتریکی القا شده توسط یک میدان مغناطیسی متغیر به حدی جریان می یابد که میدان مغناطیسی خاص خود را ایجاد می کند که مخالف میدان مغناطیسی ایجاد کننده آن است. این میدانهای مخالف که همزمان فضای مشابه را اشغال می کنند منجر به ایجاد یک جفت نیرو می شود. این نیروها هنگام چرخاندن ژنراتور و تولید برق احساس می شوند. هرچه جریان بیشتری تولید کنید ، نیروی مخالف شما بیشتر می شود. اگر بخواهید صفحه ای رسانا و غیر مغناطیسی را بین قطب های آهنربای نعل اسبی بکشید ، این نیرو نیز احساس می شود. صفحه یک میدان مغناطیسی در حال تغییر را می بیند که در صفحه جریانی ایجاد می کند ، و میدان مغناطیسی خاص خود را در مقابل میدان ایجاد می کند.
صفحه در جهت مغناطیسی حرکت می کند زیرا اگرچه میدان مغناطیسی در حال حرکت یک میدان الکترومغناطیسی در صفحه را القا می کند اما نیروی خالص میدان در مقابل و آهنربا میدان EM در جهت آهنربا خواهد بود. از این رو آهنربا را دنبال خواهد کرد