నియోడైమియం మరియు ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలు
అనేక లోహాలు అయస్కాంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది వాటిని పరిశ్రమ మరియు రోజువారీ జీవితంలో అనేక రంగాలలో ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇటీవలి వరకు, ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలు విస్తృతంగా వ్యాపించాయి, కానీ ఇప్పుడు వాటి స్థానంలో అరుదైన ఎర్త్ మెటల్ నియోడైమియం, ఇనుము మరియు బోరాన్ మిశ్రమంతో తయారు చేయబడిన అయస్కాంతాలు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. తరువాతి మరింత ప్రజాదరణ పొందుతున్నాయి. ఏ అయస్కాంతం మంచిది - ఫెర్రైట్ లేదా నియోడైమియం?ఈ కథనంలో దాన్ని గుర్తించడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

నియోడైమియమ్ అయస్కాంతం
మనలో చాలా మంది నియోడైమియం అయస్కాంతాల గురించి విన్నారు. అదేంటి? అయస్కాంతం యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు మిశ్రమంలో నియోడైమియం ఉనికిని కలిగి ఉంటాయి, ఇది ఆవర్తన పట్టికలోని లాంతనైడ్ సమూహం నుండి రసాయన మూలకం. ప్రధాన భాగంతో పాటు, నియోడైమియం అయస్కాంతం ఇనుము మరియు బోరాన్ లేదా కోబాల్ట్ మరియు యట్రియంను కలిగి ఉంటుంది. నియోడైమియమ్ మాగ్నెట్ క్రియాశీల పదార్ధాల పొడి ద్రవ్యరాశిని వేడి చేయడం ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. నియోడైమియం మాగ్నెట్ యొక్క అత్యంత విలక్షణమైన లక్షణం చాలా చిన్న పరిమాణంలో దాని శక్తి. అటువంటి అయస్కాంతం ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాల కంటే 10 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రెట్లు ఎక్కువ అంటుకునే శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.

నియోడైమియం అయస్కాంతం సాధ్యమైనంత ఎక్కువ కాలం పాటు ఉండటానికి, దాని ఉపరితలంపై ప్రత్యేక నికెల్ కూర్పు వర్తించబడుతుంది. మీరు దూకుడు లేదా అధిక-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగించాలని ప్లాన్ చేస్తే, అప్పుడు జింక్ పూతని ఎంచుకోవడానికి సిఫార్సు చేయబడింది.

నియోడైమియం అయస్కాంతాలు చాలా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి:
వైస్ లేదా బిగింపుగా, నియోడైమియం యొక్క శక్తి అయస్కాంతాల మధ్య ఉంచిన పదార్థం యొక్క ఏకరీతి బిగింపును నిర్ధారిస్తుంది.
వినోదం కోసం, పిల్లలు మరియు పెద్దలు ఇద్దరూ ఈ అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగించి చేసే మ్యాజిక్ ట్రిక్‌లను చూడటానికి సమానంగా ఆసక్తి చూపుతారు.
ఉక్కు మరియు ఇనుముతో చేసిన వస్తువులను శోధించడానికి.
మెటల్ వస్తువులను అయస్కాంతీకరించడం కోసం. నియోడైమియమ్ మాగ్నెట్ అయస్కాంతం చేసే అంశాలు స్క్రూడ్రైవర్లు, సూదులు, కత్తులు మరియు ఇతర ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంటాయి.
వివిధ వస్తువుల ఉపరితలంపై నమ్మకమైన బందు కోసం.

నియోడైమియం అయస్కాంతాల రకాలు
నియోడైమియం అయస్కాంతాలు వివిధ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో అందుబాటులో ఉంటాయి మరియు విభిన్న బరువులను కలిగి ఉంటాయి. 25*5 మిల్లీమీటర్ల పరిమాణంలో ఉండే చిన్న అయస్కాంతం కూడా తొమ్మిది కిలోల బరువును తట్టుకోగలదు మరియు అజాగ్రత్తగా నిర్వహిస్తే, చర్మం దెబ్బతింటుంది. మరియు ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి యొక్క అయస్కాంతాలను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, సాధ్యమయ్యే గాయాలను నివారించడానికి కొన్ని భద్రతా చర్యలను గమనించడం మరింత అవసరం.

ఫెర్రైట్ అయస్కాంతం - ఇది ఏమిటి?
సాధారణ అయస్కాంతాలలో అత్యంత సాధారణమైనవి ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలు, ఇవి ఇతర లోహాల ఆక్సైడ్‌లతో ఐరన్ ఆక్సైడ్ మిశ్రమం. సాధారణ అయస్కాంతాలు చాలా తరచుగా గుర్రపుడెక్క ఆకారంలో తయారు చేయబడతాయి. ఫెర్రో అయస్కాంతాల యొక్క ప్రధాన లక్షణాలలో:
మంచి వేడి నిరోధకత.
అధిక అయస్కాంత పారగమ్యత.
తక్కువ ధర.
ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాల ఉపరితలం సాధారణంగా ఎరుపు మరియు నీలం పోల్ గుర్తులతో గుర్తించబడుతుంది.

అయస్కాంతాల పోలిక
కాబట్టి నియోడైమియం అయస్కాంతం మరియు సాధారణ మాగ్నెట్ మధ్య తేడా ఏమిటి మరియు మీరు ఈ తేడాలను దృశ్యమానంగా ఎలా గుర్తించగలరు? నియోడైమియం అయస్కాంతాలు చాలా కాలం క్రితం బాగా ప్రాచుర్యం పొందాయి (వాటి ఉత్పత్తి సాంకేతికత కేవలం 30 సంవత్సరాలు మాత్రమే), కానీ అవి ఇప్పటికే జీవితంలోని దాదాపు అన్ని రంగాలలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, నియోడైమియమ్ అయస్కాంతం మరియు సంప్రదాయానికి మధ్య అతి ముఖ్యమైన వ్యత్యాసం దాని అంటుకునే బలం మరియు ప్రాథమిక అయస్కాంత లక్షణాలు: అయస్కాంత శక్తి, అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణ మరియు బలవంతపు శక్తి. ఈ లక్షణాల విలువలు ఫెర్రో అయస్కాంతాల కంటే చాలా రెట్లు ఎక్కువ. అయస్కాంతం యొక్క రకాన్ని గుర్తించడానికి సులభమైన మార్గం ఇనుప ఉపరితలం నుండి దానిని తీసివేయడానికి ప్రయత్నించడం. అది తేలికగా బయటకు వస్తే, అది ఫెర్రో అయస్కాంతం, కానీ కొన్ని ప్రయత్నాలను వర్తింపజేసిన తర్వాత మాత్రమే అయస్కాంతాన్ని తొలగించగలిగితే, అప్పుడు మనకు నియోడైమియం అయస్కాంతం ఉంటుంది. ఈ లక్షణానికి అదనంగా, అయస్కాంతాలు అనేక ఇతర లక్షణాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.

జీవితకాలం
ఫెర్రో అయస్కాంతాలు సరైన ఉపయోగంతో సుమారు 10 సంవత్సరాలు కొనసాగితే మరియు పూర్తిగా డీమాగ్నెటైజ్ అయితే, నియోడైమియం మాగ్నెట్ యొక్క సేవ జీవితం ఆచరణాత్మకంగా అపరిమితంగా ఉంటుంది. మానవ శతాబ్ద కాలంలో, నియోడైమియం అయస్కాంతాల బలం కేవలం 1% మాత్రమే కోల్పోతుంది.

గురుత్వాకర్షణ శక్తి
అదే కొలతలు కలిగిన నియోడైమియం అయస్కాంతం యొక్క ఆకర్షణీయమైన శక్తి ఫెర్రో అయస్కాంతం యొక్క శక్తి కంటే దాదాపు 10 రెట్లు ఎక్కువ. అందువల్ల, కంప్యూటర్లు మరియు స్పీకర్ సిస్టమ్స్‌లో, అలాగే వివిధ సావనీర్‌లు మరియు అలంకరణల తయారీకి చిన్న కానీ చాలా శక్తివంతమైన అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.

రూపం
ఫెర్రో అయస్కాంతాలు సాధారణంగా గుర్రపుడెక్క ఆకారంలో ఎరుపు మరియు నీలం కాళ్లతో ప్రతికూల మరియు సానుకూల ధృవాలను చూపుతాయి. గుర్రపుడెక్క ఆకారం ఫెర్రో అయస్కాంతం యొక్క సేవా జీవితాన్ని పెంచడానికి అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలను మూసివేయడానికి అనుమతిస్తుంది. నియోడైమియం అయస్కాంతాలు అనేక రకాల ఆకారాలు మరియు కాన్ఫిగరేషన్లలో అందుబాటులో ఉన్నాయి - సమాంతర పైప్డ్, రింగ్, డిస్క్ మరియు ఇతరులు. మీరు వాటి ఉపరితలంపై అనేక స్తంభాలను ఉంచవచ్చు, అనగా వాటిని "మల్టీపోలార్" చేయండి.

ధర
నియోడైమియం మాగ్నెట్ ఫెర్రైట్ మాగ్నెట్ కంటే ఖరీదైనది, ఇది దాని లక్షణాలు మరియు సేవా జీవితం ద్వారా సమర్థించబడుతుంది. నియోడైమియం అయస్కాంతాన్ని కొనుగోలు చేయడం ద్వారా, మీరు దాదాపు "శాశ్వతమైన" అయస్కాంతాన్ని పొందుతారు, కనీసం మీ జీవితంలో దాని లక్షణాలు మారవు.

నియోడైమియమ్ మాగ్నెట్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్లికేషన్లు
అందువల్ల, నియోడైమియం అయస్కాంతం, దాని అధిక ధర ఉన్నప్పటికీ, సంప్రదాయ ఫెర్రైట్ అయస్కాంతం కంటే కాదనలేని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. పెరిగిన శక్తి, సుదీర్ఘ సేవా జీవితం మరియు వివిధ తయారీ రూపాలు నియోడైమియం-ఇనుము-బోరాన్ మిశ్రమం నుండి తయారు చేయబడిన అయస్కాంతాలు వినియోగదారులలో అధిక డిమాండ్‌లో ఉన్నాయని నిర్ధారించాయి.

మీకు నియోడైమియం మాగ్నెట్ ఎందుకు అవసరం?
రోజువారీ జీవితంలో ఆధునిక వ్యక్తికి నియోడైమియం మాగ్నెట్ అంటే ఏమిటి? అప్లికేషన్ యొక్క పై పద్ధతులతో పాటు, ప్రసిద్ధ పదార్థం దీని కోసం ఉపయోగించబడుతుంది:
అక్వేరియంలు మరియు ఇతర కంటైనర్లను శుభ్రపరచడం, అలాగే ఆటోమోటివ్ పరికరాలలో ఉపయోగించే ఇంజిన్ మరియు ట్రాన్స్మిషన్ ఆయిల్.
మెటల్ ఉపరితలాల ఖచ్చితమైన లెవెలింగ్.
డిస్క్‌లు, ఫిల్మ్‌లు మరియు అనేక ఇతర చర్యల కోసం డీమాగ్నెటైజేషన్.
వాస్తవానికి, వ్యాసంలో జాబితా చేయబడిన నియోడైమియం అయస్కాంతాల యొక్క అన్ని లక్షణాలు అధిక-నాణ్యత పదార్థాలను కొనుగోలు చేసేటప్పుడు మాత్రమే ముఖ్యమైనవి. వరల్డ్ ఆఫ్ మాగ్నెట్స్‌లో నియోడైమ్‌లను విడిగా కొనుగోలు చేసిన ఎవరికైనా ఆన్‌లైన్ స్టోర్ అవసరమైన అన్ని హామీలు మరియు నాణ్యతా ధృవపత్రాలను అందిస్తుందని మరియు ప్రతి కొనుగోలుదారుకు సమర్థ సలహాలను కూడా అందిస్తుంది.

రాపిడి ద్వారా విద్యుద్దీకరించబడిన అంబర్ ముక్కలతో పాటు, శాశ్వత అయస్కాంతాలు పురాతన ప్రజలకు విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయం యొక్క మొదటి భౌతిక సాక్ష్యం (చరిత్ర ప్రారంభంలో మెరుపు ఖచ్చితంగా అభౌతిక శక్తుల అభివ్యక్తి గోళానికి ఆపాదించబడింది). ఫెర్రో అయస్కాంతత్వం యొక్క స్వభావాన్ని వివరించడం ఎల్లప్పుడూ శాస్త్రవేత్తల పరిశోధనాత్మక మనస్సులను ఆక్రమించింది, అయినప్పటికీ, సహజంగా మరియు కృత్రిమంగా సృష్టించబడిన కొన్ని పదార్ధాల శాశ్వత అయస్కాంతీకరణ యొక్క భౌతిక స్వభావం ఇంకా పూర్తిగా వెల్లడి కాలేదు, ఇది ఆధునిక కార్యకలాపాల యొక్క గణనీయమైన క్షేత్రాన్ని వదిలివేస్తుంది. మరియు భవిష్యత్ పరిశోధకులు.

శాశ్వత అయస్కాంతాల కోసం సాంప్రదాయ పదార్థాలు

ఆల్నికో మిశ్రమం (అల్నికో) రావడంతో 1940 నుండి వారు పరిశ్రమలో చురుకుగా ఉపయోగించబడ్డారు. గతంలో, వివిధ రకాల ఉక్కుతో తయారు చేయబడిన శాశ్వత అయస్కాంతాలు దిక్సూచి మరియు మాగ్నెటోస్‌లో మాత్రమే ఉపయోగించబడ్డాయి. ఆల్నికో వాటితో విద్యుదయస్కాంతాలను భర్తీ చేయడం మరియు మోటార్లు, జనరేటర్లు మరియు లౌడ్‌స్పీకర్‌ల వంటి పరికరాలలో ఉపయోగించడం సాధ్యం చేసింది.

మన దైనందిన జీవితంలోకి ఈ ప్రవేశం ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాల సృష్టితో కొత్త ప్రేరణను పొందింది మరియు అప్పటి నుండి శాశ్వత అయస్కాంతాలు సర్వసాధారణంగా మారాయి.

అయస్కాంత పదార్థాలలో విప్లవం 1970లో ప్రారంభమైంది, ఇదివరకు వినని అయస్కాంత శక్తి సాంద్రతలతో కూడిన హార్డ్ మాగ్నెటిక్ మెటీరియల్స్‌తో కూడిన సమారియం-కోబాల్ట్ కుటుంబం ఏర్పడింది. నియోడైమియం, ఇనుము మరియు బోరాన్ ఆధారంగా సమారియం కోబాల్ట్ (SmCo) కంటే చాలా ఎక్కువ అయస్కాంత శక్తి సాంద్రతతో మరియు తక్కువ ధరతో కొత్త తరం అరుదైన భూమి అయస్కాంతాలు కనుగొనబడ్డాయి. అరుదైన భూమి అయస్కాంతాల యొక్క ఈ రెండు కుటుంబాలు అధిక శక్తి సాంద్రతలను కలిగి ఉంటాయి, అవి విద్యుదయస్కాంతాలను భర్తీ చేయడమే కాకుండా, వాటికి ప్రాప్యత చేయలేని ప్రదేశాలలో ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణలలో చేతి గడియారాలలో చిన్న శాశ్వత మాగ్నెట్ స్టెప్పర్ మోటార్ మరియు వాక్‌మ్యాన్-రకం హెడ్‌ఫోన్‌లలో సౌండ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు ఉన్నాయి.

పదార్థాల అయస్కాంత లక్షణాలలో క్రమంగా మెరుగుదల క్రింది రేఖాచిత్రంలో చూపబడింది.

నియోడైమియం శాశ్వత అయస్కాంతాలు

వారు గత దశాబ్దాలుగా ఈ రంగంలో తాజా మరియు అత్యంత ముఖ్యమైన అభివృద్ధిని సూచిస్తారు. వారి ఆవిష్కరణ మొదటిసారిగా 1983 చివరిలో సుమిటోమో మరియు జనరల్ మోటార్స్ నుండి మెటల్ నిపుణులచే దాదాపు ఏకకాలంలో ప్రకటించబడింది. అవి ఇంటర్‌మెటాలిక్ సమ్మేళనం NdFeBపై ఆధారపడి ఉంటాయి: నియోడైమియం, ఇనుము మరియు బోరాన్ మిశ్రమం. వీటిలో, నియోడైమియం ఖనిజమైన మోనాజైట్ నుండి సేకరించిన అరుదైన భూమి మూలకం.

ఈ శాశ్వత అయస్కాంతాలు సృష్టించిన అపారమైన ఆసక్తి పుడుతుంది ఎందుకంటే మొదటిసారిగా కొత్త అయస్కాంత పదార్థం ఉత్పత్తి చేయబడింది, ఇది మునుపటి తరం కంటే బలంగా ఉండటమే కాకుండా మరింత పొదుపుగా ఉంటుంది. ఇది ప్రధానంగా ఇనుమును కలిగి ఉంటుంది, ఇది కోబాల్ట్ కంటే చాలా చౌకగా ఉంటుంది మరియు నియోడైమియం, ఇది అత్యంత సాధారణ అరుదైన భూమి పదార్థాలలో ఒకటి మరియు సీసం కంటే భూమిపై ఎక్కువ నిల్వలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రధాన అరుదైన భూమి ఖనిజాలు మోనాజైట్ మరియు బస్టానేసైట్‌లు సమారియం కంటే ఐదు నుండి పది రెట్లు ఎక్కువ నియోడైమియం కలిగి ఉంటాయి.

శాశ్వత అయస్కాంతీకరణ యొక్క భౌతిక విధానం

శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క పనితీరును వివరించడానికి, మనం దాని లోపల పరమాణు స్థాయి వరకు చూడాలి. ప్రతి అణువు దాని ఎలక్ట్రాన్ల స్పిన్‌ల సమితిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది కలిసి దాని అయస్కాంత క్షణం ఏర్పడుతుంది. మా ప్రయోజనాల కోసం, మేము ప్రతి అణువును చిన్న బార్ అయస్కాంతంగా పరిగణించవచ్చు. శాశ్వత అయస్కాంతం డీమాగ్నెటైజ్ చేయబడినప్పుడు (దానిని అధిక ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం ద్వారా లేదా బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా), ప్రతి పరమాణు క్షణం యాదృచ్ఛికంగా (క్రింద ఉన్న బొమ్మను చూడండి) మరియు క్రమబద్ధత గమనించబడదు.

ఇది బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో అయస్కాంతీకరించబడినప్పుడు, అన్ని పరమాణు కదలికలు క్షేత్రం యొక్క దిశలో ఉంటాయి మరియు ఒకదానితో ఒకటి పరస్పరం అనుసంధానించబడి ఉంటాయి (క్రింద ఉన్న బొమ్మను చూడండి). ఈ కలపడం బాహ్య క్షేత్రాన్ని తొలగించినప్పుడు శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని నిర్వహించడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు దాని దిశను మార్చినప్పుడు డీమాగ్నెటైజేషన్‌ను నిరోధిస్తుంది. పరమాణు కదలికల బంధన శక్తి యొక్క కొలత అయస్కాంతం యొక్క బలవంతపు శక్తి యొక్క పరిమాణం. దీని గురించి మరింత తరువాత.

మాగ్నెటైజేషన్ మెకానిజం యొక్క మరింత లోతైన ప్రదర్శనలో, ఒకరు పరమాణు కదలికల భావనలతో పని చేయరు, కానీ అయస్కాంతం లోపల సూక్ష్మ (0.001 సెం.మీ. క్రమము) ప్రాంతాల గురించి ఆలోచనలను ఉపయోగిస్తారు, ఇది ప్రారంభంలో శాశ్వత అయస్కాంతీకరణను కలిగి ఉంటుంది, కానీ యాదృచ్ఛికంగా ఉంటాయి. బాహ్య క్షేత్రం లేనప్పుడు ఆధారితమైనది, తద్వారా ఒక కఠినమైన రీడర్, కావాలనుకుంటే, పైన పేర్కొన్న భౌతికాన్ని ఆపాదించవచ్చు, యంత్రాంగం మొత్తం అయస్కాంతానికి సంబంధించినది కాదు. కానీ దాని ప్రత్యేక డొమైన్‌కు.

ఇండక్షన్ మరియు అయస్కాంతీకరణ

పరమాణు కదలికలు సంగ్రహించబడతాయి మరియు మొత్తం శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షణం ఏర్పడతాయి మరియు దాని అయస్కాంతీకరణ M యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు ఈ క్షణం యొక్క పరిమాణాన్ని చూపుతుంది. అయస్కాంత ప్రేరణ B అనేది ప్రాధమిక అయస్కాంతీకరణ సమయంలో వర్తించే బాహ్య అయస్కాంత శక్తి (క్షేత్ర బలం) H యొక్క ఫలితం, అలాగే పరమాణు (లేదా డొమైన్) కదలికల విన్యాసాన్ని బట్టి అంతర్గత అయస్కాంతీకరణ M అని చూపిస్తుంది. సాధారణ సందర్భంలో దాని విలువ సూత్రం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

B = µ 0 (H + M),

ఇక్కడ µ 0 స్థిరంగా ఉంటుంది.

శాశ్వత రింగ్ మరియు సజాతీయ అయస్కాంతంలో, దానిలోని ఫీల్డ్ బలం H (బాహ్య క్షేత్రం లేనప్పుడు) సున్నాకి సమానం, ఎందుకంటే, మొత్తం కరెంట్ చట్టం ప్రకారం, అటువంటి రింగ్ కోర్ లోపల ఏదైనా సర్కిల్‌లో దాని సమగ్రత సమానముగా:

H∙2πR = iw=0, ఎక్కడ నుండి H=0.

కాబట్టి, రింగ్ మాగ్నెట్‌లో అయస్కాంతీకరణ:

ఒక ఓపెన్ అయస్కాంతంలో, ఉదాహరణకు, అదే రింగ్ మాగ్నెట్‌లో, కానీ పొడవు l బూడిద యొక్క కోర్‌లో వెడల్పు l గాలి ఖాళీతో, బాహ్య క్షేత్రం లేనప్పుడు మరియు కోర్ లోపల మరియు గ్యాప్‌లో అదే ఇండక్షన్ B, మొత్తం కరెంట్ యొక్క చట్టం ప్రకారం, మేము పొందుతాము:

H ser l ser + (1/ µ 0)Bl zaz = iw=0.

B = µ 0 (H ser + M ser) కాబట్టి, దాని వ్యక్తీకరణను మునుపటి దానికి ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే, మనకు లభిస్తుంది:

H ser (l ser + l zaz) + M ser l zaz =0,

H ser = ─ M ser l zaz (l ser + l zaz).

గాలి ఖాళీలో:

H zaz = B/µ 0,

ఇందులో B ఇవ్వబడిన M ser మరియు కనుగొనబడిన H ser ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

అయస్కాంతీకరణ వక్రరేఖ

అయస్కాంతీకరించని స్థితి నుండి ప్రారంభించి, H సున్నా నుండి పెరిగినప్పుడు, బాహ్య క్షేత్రం యొక్క దిశలో అన్ని పరమాణు కదలికల ధోరణి కారణంగా, M మరియు B త్వరగా పెరుగుతాయి, ప్రధాన అయస్కాంతీకరణ వక్రరేఖ యొక్క విభాగం “a” వెంట మారుతాయి (క్రింద ఉన్న బొమ్మను చూడండి) .

అన్ని పరమాణు కదలికలు సమం చేయబడినప్పుడు, M దాని సంతృప్త విలువకు వస్తుంది మరియు B లో మరింత పెరుగుదల కేవలం అనువర్తిత క్షేత్రం (క్రింద ఉన్న చిత్రంలో ప్రధాన వక్రరేఖ యొక్క విభాగం b) కారణంగా సంభవిస్తుంది. బాహ్య క్షేత్రం సున్నాకి తగ్గినప్పుడు, ఇండక్షన్ B అసలు మార్గంలో కాకుండా, పరమాణు కదలికల కలయిక కారణంగా "c" విభాగంలో తగ్గుతుంది, వాటిని ఒకే దిశలో నిర్వహించడం జరుగుతుంది. అయస్కాంతీకరణ వక్రత హిస్టెరిసిస్ లూప్ అని పిలవబడేది వివరించడానికి ప్రారంభమవుతుంది. H (బాహ్య క్షేత్రం) సున్నాకి చేరుకున్నప్పుడు, ఇండక్షన్ పరమాణు కదలికల ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడిన అవశేష విలువను చేరుకుంటుంది:

B r = μ 0 (0 + M g).

H యొక్క దిశ మారిన తర్వాత, H మరియు M వ్యతిరేక దిశలలో పనిచేస్తాయి మరియు B తగ్గుతుంది (చిత్రంలో "d" వక్రత యొక్క భాగం). B సున్నాకి తగ్గే ఫీల్డ్ యొక్క విలువను అయస్కాంతం B H C యొక్క బలవంతపు శక్తి అంటారు. అనువర్తిత క్షేత్రం యొక్క పరిమాణం పరమాణు కదలికల సంశ్లేషణను విచ్ఛిన్నం చేసేంత పెద్దదిగా ఉన్నప్పుడు, అవి ఫీల్డ్ యొక్క కొత్త దిశలో ఉంటాయి మరియు M యొక్క దిశ రివర్స్ అవుతుంది. ఇది సంభవించే ఫీల్డ్ విలువను శాశ్వత అయస్కాంతం M H C యొక్క అంతర్గత బలవంతపు శక్తి అంటారు. కాబట్టి, శాశ్వత అయస్కాంతంతో సంబంధం ఉన్న రెండు విభిన్నమైన కానీ సంబంధిత బలవంతపు శక్తులు ఉన్నాయి.

దిగువ బొమ్మ శాశ్వత అయస్కాంతాల కోసం వివిధ పదార్థాల ప్రాథమిక డీమాగ్నెటైజేషన్ వక్రతలను చూపుతుంది.

NdFeB అయస్కాంతాలు అత్యధిక అవశేష ఇండక్షన్ B r మరియు బలవంతపు శక్తిని కలిగి ఉన్నాయని దాని నుండి చూడవచ్చు (మొత్తం మరియు అంతర్గత రెండూ, అంటే, బలం Hని పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా నిర్ణయించబడతాయి, అయస్కాంతీకరణ M ద్వారా మాత్రమే).

ఉపరితల (ఆంపియర్) ప్రవాహాలు

శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాలను వాటి ఉపరితలాల వెంట ప్రవహించే కొన్ని అనుబంధ ప్రవాహాల క్షేత్రాలుగా పరిగణించవచ్చు. ఈ ప్రవాహాలను ఆంపియర్ కరెంట్స్ అంటారు. పదం యొక్క సాధారణ అర్థంలో, శాశ్వత అయస్కాంతాల లోపల ప్రవాహాలు లేవు. అయినప్పటికీ, శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాలను మరియు కాయిల్స్‌లోని ప్రవాహాల క్షేత్రాలను పోల్చి చూస్తే, ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఆంపియర్ ఒక పదార్ధం యొక్క అయస్కాంతీకరణను మైక్రోస్కోపిక్ ప్రవాహాల ప్రవాహం ద్వారా వివరించవచ్చు, మైక్రోస్కోపిక్ క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. మరియు నిజానికి, సోలనోయిడ్ క్షేత్రం మరియు పొడవైన స్థూపాకార అయస్కాంతం మధ్య సారూప్యత దాదాపు పూర్తయింది: శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క ఉత్తర మరియు దక్షిణ ధ్రువం మరియు సోలేనోయిడ్ యొక్క అదే ధ్రువాలు ఉన్నాయి మరియు వాటి క్షేత్రాల యొక్క శక్తి రేఖల నమూనాలు కూడా ఉన్నాయి. చాలా పోలి ఉంటుంది (క్రింద ఉన్న బొమ్మను చూడండి).

అయస్కాంతం లోపల ప్రవాహాలు ఉన్నాయా?

బార్ శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్ (ఏకపక్ష క్రాస్ సెక్షనల్ ఆకారంతో) మైక్రోస్కోపిక్ ఆంపియర్ కరెంట్‌లతో నిండి ఉంటుందని ఊహించుదాం. అటువంటి ప్రవాహాలతో అయస్కాంతం యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి అయస్కాంత క్షణం కలిగి ఉంటుంది. బాహ్య క్షేత్రం యొక్క దిశలో అదే ధోరణితో, అవి సున్నా నుండి భిన్నమైన ఫలిత అయస్కాంత క్షణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. అయస్కాంతం యొక్క ఏదైనా క్రాస్ సెక్షన్ ద్వారా కరెంట్ లేనప్పుడు, ఛార్జీల యొక్క ఆర్డర్ కదలిక స్పష్టంగా లేనప్పుడు ఇది అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఉనికిని నిర్ణయిస్తుంది. దాని లోపల, ప్రక్కనే ఉన్న (సంప్రదింపు) సర్క్యూట్ల ప్రవాహాలు భర్తీ చేయబడతాయని అర్థం చేసుకోవడం కూడా సులభం. శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క ఉపరితల ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుచుకునే శరీరం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న ప్రవాహాలు మాత్రమే పరిహారించబడవు. దీని సాంద్రత M అయస్కాంతీకరణకు సమానంగా మారుతుంది.

కదిలే పరిచయాలను ఎలా వదిలించుకోవాలి

కాంటాక్ట్‌లెస్ సింక్రోనస్ మెషీన్‌ను సృష్టించే సమస్య తెలుసు. కాయిల్స్‌తో రోటర్ యొక్క స్తంభాల నుండి విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణతో దాని సాంప్రదాయ రూపకల్పనలో కదిలే పరిచయాల ద్వారా వారికి కరెంట్ సరఫరా ఉంటుంది - బ్రష్‌లతో స్లిప్ రింగులు. అటువంటి సాంకేతిక పరిష్కారం యొక్క ప్రతికూలతలు బాగా తెలుసు: అవి నిర్వహణలో ఇబ్బందులు, తక్కువ విశ్వసనీయత మరియు పరిచయాలను తరలించడంలో పెద్ద నష్టాలు, ముఖ్యంగా శక్తివంతమైన టర్బో మరియు హైడ్రోజన్ జనరేటర్ల విషయానికి వస్తే, వీటిలో ఉత్తేజిత సర్క్యూట్లు గణనీయమైన విద్యుత్ శక్తిని వినియోగిస్తాయి.

మీరు శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఉపయోగించి అటువంటి జెనరేటర్‌ను తయారు చేస్తే, సంప్రదింపు సమస్య వెంటనే పోతుంది. అయినప్పటికీ, తిరిగే రోటర్పై అయస్కాంతాలను నమ్మదగిన బందు సమస్య ఉంది. ట్రాక్టర్ల తయారీలో పొందిన అనుభవం ఇక్కడే ఉపయోగపడుతుంది. వారు తక్కువ ద్రవీభవన మిశ్రమంతో నిండిన రోటర్ స్లాట్లలో ఉన్న శాశ్వత అయస్కాంతాలతో ఇండక్టర్ జనరేటర్‌ను చాలా కాలంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

శాశ్వత అయస్కాంత మోటార్

ఇటీవలి దశాబ్దాలలో, DC మోటార్లు విస్తృతంగా మారాయి. అటువంటి యూనిట్ ఎలక్ట్రిక్ మోటారు మరియు దాని ఆర్మేచర్ వైండింగ్ కోసం ఎలక్ట్రానిక్ కమ్యుటేటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది కలెక్టర్ యొక్క విధులను నిర్వహిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ మోటారు అనేది రోటర్‌పై ఉన్న శాశ్వత అయస్కాంతాలతో కూడిన సింక్రోనస్ మోటారు, ఇది అంజీర్. పైన, స్టేటర్‌పై స్థిరమైన ఆర్మేచర్ వైండింగ్‌తో. ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్ సర్క్యూట్రీ అనేది సరఫరా నెట్వర్క్ యొక్క డైరెక్ట్ వోల్టేజ్ (లేదా కరెంట్) యొక్క ఇన్వర్టర్.

అటువంటి మోటారు యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం దాని నాన్-కాంటాక్ట్ స్వభావం. దీని నిర్దిష్ట మూలకం ఫోటో-, ఇండక్షన్ లేదా ఇన్వర్టర్ యొక్క ఆపరేషన్‌ను నియంత్రించే హాల్ రోటర్ పొజిషన్ సెన్సార్.

శాశ్వత అయస్కాంతం అంటే ఏమిటి

బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని తొలగించిన తర్వాత గణనీయమైన అవశేష అయస్కాంతీకరణను కలిగి ఉండే ఫెర్రో అయస్కాంత ఉత్పత్తిని శాశ్వత అయస్కాంతం అంటారు. శాశ్వత అయస్కాంతాలు కోబాల్ట్, ఇనుము, నికెల్, అరుదైన భూమి మిశ్రమాలు (నియోడైమియం అయస్కాంతాల కోసం), అలాగే మాగ్నెటైట్స్ వంటి సహజ ఖనిజాల నుండి వివిధ లోహాల నుండి తయారు చేయబడతాయి.

నేడు శాశ్వత అయస్కాంతాల అప్లికేషన్ యొక్క పరిధి చాలా విస్తృతమైనది, కానీ వాటి ప్రయోజనం ప్రాథమికంగా ప్రతిచోటా ఒకే విధంగా ఉంటుంది - విద్యుత్ సరఫరా లేకుండా స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మూలంగా. అందువలన, ఒక అయస్కాంతం దాని స్వంత శరీరాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

"మాగ్నెట్" అనే పదం గ్రీకు పదబంధం నుండి వచ్చింది, ఇది ఆసియా నగరం పేరు తర్వాత "మెగ్నీషియా నుండి రాయి" అని అనువదించబడింది, ఇక్కడ మాగ్నెటైట్ - మాగ్నెటిక్ ఇనుప ఖనిజం - నిక్షేపాలు పురాతన కాలంలో కనుగొనబడ్డాయి. భౌతిక దృక్కోణం నుండి, ప్రాథమిక అయస్కాంతం ఒక ఎలక్ట్రాన్, మరియు అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు సాధారణంగా అయస్కాంతీకరించిన పదార్థంలో భాగమైన ఎలక్ట్రాన్ల అయస్కాంత కదలికల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.

శాశ్వత అయస్కాంతం తయారు చేయబడిన పదార్థం యొక్క డీమాగ్నెటైజింగ్ విభాగం యొక్క లక్షణాలు నిర్దిష్ట శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క లక్షణాలను నిర్ణయిస్తాయి: అధిక బలవంతపు శక్తి Hc మరియు ఎక్కువ అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణ Br, అయస్కాంతం బలంగా మరియు మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది.

బలవంతపు శక్తి (అక్షరాలా లాటిన్ నుండి అనువదించబడింది - "హోల్డింగ్ ఫోర్స్") అనేది ఫెర్రో- లేదా ఫెర్రిమాగ్నెటిక్ పదార్ధం యొక్క పూర్తి డీమాగ్నెటైజేషన్ కోసం అవసరం. అందువల్ల, ఒక నిర్దిష్ట అయస్కాంతం ఎంత ఎక్కువ బలవంతపు శక్తిని కలిగి ఉంటే, అది డీమాగ్నెటైజింగ్ కారకాలకు మరింత నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

బలవంతపు శక్తి యొక్క యూనిట్ ఆంపియర్/మీటర్. A, తెలిసినట్లుగా, వెక్టార్ పరిమాణం, ఇది అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తి లక్షణం. శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క లక్షణ విలువ సుమారు 1 టెస్లా.

శాశ్వత అయస్కాంతాల రకాలు మరియు లక్షణాలు

ఫెర్రైట్

ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలు, పెళుసుగా ఉన్నప్పటికీ, మంచి తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, ఇది వాటిని తక్కువ ధర వద్ద సర్వసాధారణం చేస్తుంది. ఇటువంటి అయస్కాంతాలను బేరియం లేదా స్ట్రోంటియం ఫెర్రైట్‌తో ఐరన్ ఆక్సైడ్ మిశ్రమం నుండి తయారు చేస్తారు. ఈ కూర్పు పదార్థం దాని అయస్కాంత లక్షణాలను విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో నిలుపుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది - -30 ° C నుండి +270 ° C వరకు.

ఫెర్రైట్ రింగులు, బార్లు మరియు గుర్రపుడెక్కల రూపంలో అయస్కాంత ఉత్పత్తులు పరిశ్రమలో మరియు రోజువారీ జీవితంలో, సాంకేతికత మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అవి శబ్ద వ్యవస్థలు, జనరేటర్లు మొదలైన వాటిలో ఉపయోగించబడతాయి. ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో, ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలను స్టార్టర్స్, విండో రెగ్యులేటర్లు, శీతలీకరణ వ్యవస్థలు మరియు ఫ్యాన్లలో ఉపయోగిస్తారు.

ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలు దాదాపు 200 kA/m బలవంతపు శక్తిని మరియు 0.4 టెస్లా యొక్క అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణను కలిగి ఉంటాయి. సగటున, ఫెర్రైట్ అయస్కాంతం 10 నుండి 30 సంవత్సరాల వరకు ఉంటుంది.

అల్నికో (అల్యూమినియం-నికెల్-కోబాల్ట్)

అల్యూమినియం, నికెల్ మరియు కోబాల్ట్ మిశ్రమంపై ఆధారపడిన శాశ్వత అయస్కాంతాలు చాలాగొప్ప ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు స్థిరత్వంతో వర్గీకరించబడతాయి: అవి వాటి అయస్కాంత లక్షణాలను +550 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించగలవు, అయినప్పటికీ వాటి యొక్క బలవంతపు లక్షణం సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది. సాపేక్షంగా చిన్న అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావంతో, అటువంటి అయస్కాంతాలు వాటి అసలు అయస్కాంత లక్షణాలను కోల్పోతాయి.

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

అధిక అయస్కాంత ఆల్నికో మిశ్రమాల యొక్క సాధారణ కంటెంట్‌లు 7 నుండి 10% అల్యూమినియం, 12 నుండి 15% నికెల్, 18 నుండి 40% కోబాల్ట్ మరియు 3 నుండి 4% రాగి వరకు ఉంటాయి.

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

సమారియాసి

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

ఖరీదు పరంగా, సమారియం-కోబాల్ట్ అయస్కాంతాలు నియోడైమియం అయస్కాంతాల కంటే ఖరీదైనవి మరియు ఖరీదైన లోహం - కోబాల్ట్ కారణంగా. అయినప్పటికీ, తుది ఉత్పత్తుల యొక్క కనీస కొలతలు మరియు బరువు కలిగి ఉండటం అవసరమైతే వాటిని ఉపయోగించడం మంచిది.

ఇది వ్యోమనౌక, విమానయానం మరియు కంప్యూటర్ పరికరాలు, సూక్ష్మ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మరియు మాగ్నెటిక్ కప్లింగ్‌లు, ధరించగలిగే సాధనాలు మరియు పరికరాలలో (వాచీలు, హెడ్‌ఫోన్‌లు, మొబైల్ ఫోన్‌లు మొదలైనవి) అత్యంత సముచితమైనది.

వాటి ప్రత్యేక తుప్పు నిరోధకత కారణంగా, సమారియం అయస్కాంతాలను వ్యూహాత్మక అభివృద్ధి మరియు సైనిక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు. ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, జనరేటర్లు, ట్రైనింగ్ సిస్టమ్స్, మోటార్ సైకిళ్ళు - సమారియం-కోబాల్ట్ మిశ్రమంతో తయారు చేయబడిన బలమైన అయస్కాంతం దూకుడు వాతావరణాలకు మరియు కష్టమైన ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులకు అనువైనది. బలవంతపు శక్తి దాదాపు 1 టెస్లా యొక్క అవశేష అయస్కాంత ప్రేరణతో సుమారు 700 kA/m.

నియోడైమియం

నియోడైమియమ్ అయస్కాంతాలకు నేడు చాలా డిమాండ్ ఉంది మరియు అత్యంత ఆశాజనకంగా ఉంది. నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ మిశ్రమం లాచెస్ మరియు బొమ్మల నుండి శక్తివంతమైన లిఫ్టింగ్ మెషీన్ల వరకు వివిధ అనువర్తనాల కోసం సూపర్ అయస్కాంతాలను సృష్టించడం సాధ్యం చేస్తుంది.

1000 kA/m క్రమం యొక్క అధిక బలవంతపు శక్తి మరియు 1.1 టెస్లా క్రమం యొక్క అవశేష అయస్కాంతీకరణ అయస్కాంతాన్ని చాలా సంవత్సరాలు భద్రపరచడానికి అనుమతిస్తుంది; 10 సంవత్సరాలలో, ఒక నియోడైమియమ్ అయస్కాంతం దాని ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉంటే దాని అయస్కాంతీకరణలో 1% మాత్రమే కోల్పోతుంది. ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు +80 ° C మించకూడదు (కొన్ని బ్రాండ్లకు +200 ° C వరకు). అందువలన, నియోడైమియం అయస్కాంతాలు కేవలం రెండు నష్టాలను కలిగి ఉంటాయి - దుర్బలత్వం మరియు తక్కువ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత.

అయస్కాంత పొడి బైండింగ్ భాగంతో కలిసి మృదువైన, సౌకర్యవంతమైన మరియు తేలికపాటి అయస్కాంతాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. వినైల్, రబ్బరు, ప్లాస్టిక్ లేదా యాక్రిలిక్ వంటి బైండింగ్ భాగాలు వివిధ ఆకారాలు మరియు పరిమాణాల అయస్కాంతాలను పొందడం సాధ్యం చేస్తాయి.

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

అయస్కాంతాల ధ్రువాల వలె తిప్పికొడతాయి మరియు ధ్రువాలలా కాకుండా ఆకర్షిస్తాయి. అయస్కాంతాల పరస్పర చర్య ఏదైనా అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఈ అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి. ఉదాహరణకు, ఇనుము యొక్క అయస్కాంతీకరణకు కారణం ఏమిటి?

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

ఎలక్ట్రాన్లు కదిలినప్పుడు, ప్రాథమిక అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఉత్పన్నమవుతాయి. మరియు ఇనుము ముక్కను బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలోకి తీసుకువస్తే, ఈ ఇనుములోని అన్ని ప్రాథమిక అయస్కాంత క్షేత్రాలు బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో సమానంగా ఉంటాయి, ఇనుము ముక్క యొక్క స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. కాబట్టి, అనువర్తిత బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం తగినంత బలంగా ఉంటే, దానిని ఆపివేసిన తర్వాత, ఇనుము ముక్క శాశ్వత అయస్కాంతం అవుతుంది.

శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క ఆకృతి మరియు అయస్కాంతీకరణను తెలుసుకోవడం వలన విద్యుత్ అయస్కాంతీకరణ ప్రవాహాల యొక్క సమానమైన వ్యవస్థతో గణనల కోసం దాన్ని భర్తీ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క లక్షణాలను లెక్కించేటప్పుడు మరియు బాహ్య క్షేత్రం నుండి అయస్కాంతంపై పనిచేసే శక్తులను లెక్కించేటప్పుడు ఇటువంటి భర్తీ సాధ్యమవుతుంది. ఉదాహరణగా, రెండు శాశ్వత అయస్కాంతాల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తిని గణిద్దాం.

అయస్కాంతాలు సన్నని సిలిండర్ల ఆకారాన్ని కలిగి ఉండనివ్వండి, వాటి రేడియాలు r1 మరియు r2 ద్వారా సూచించబడతాయి, వాటి మందం h1, h2, అయస్కాంతాల అక్షాలు సమానంగా ఉంటాయి, అయస్కాంతాల మధ్య దూరం z ద్వారా సూచించబడుతుంది మరియు మేము ఊహిస్తాము ఇది అయస్కాంతాల కొలతల కంటే చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది.

అయస్కాంతాల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క ఆవిర్భావం సాంప్రదాయ పద్ధతిలో వివరించబడింది: ఒక అయస్కాంతం రెండవ అయస్కాంతాన్ని ప్రభావితం చేసే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది.

పరస్పర శక్తిని లెక్కించడానికి, సిలిండర్ల వైపు ఉపరితలం వెంట ప్రవహించే వృత్తాకార ప్రవాహాలతో ఏకరీతి అయస్కాంతీకరణ J1 మరియు J2తో అయస్కాంతాలను మానసికంగా భర్తీ చేద్దాం. మేము అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంతీకరణ ద్వారా ఈ ప్రవాహాల బలాన్ని వ్యక్తపరుస్తాము 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 మూలకాలు IΔlగా విభజించి, అటువంటి ప్రతి మూలకంపై పనిచేసే శక్తులను సంగ్రహించడం అవసరం.

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

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

ఏ రకమైన అయస్కాంతాలు ఉన్నాయి మరియు వాటి తేడా ఏమిటి?

ఆధునిక పరికరాలలో, మరియు కేవలం రోజువారీ జీవితంలో, అయస్కాంతాలు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి. ఇవి కేవలం ప్రాసెస్ చేయబడిన ధాతువు మాత్రమే కాదు, నిర్దిష్ట అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండే కూర్పులు. అయస్కాంతాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు ప్రయోజనం ఆధారంగా, అది తయారు చేయబడిన పదార్ధం యొక్క కూర్పు భిన్నంగా ఉంటుంది. అయస్కాంతాలు వాటి కూర్పు ప్రకారం అనేక వర్గాలుగా విభజించబడ్డాయి, వాటిలో కొన్ని ఇక్కడ ఉన్నాయి:

1. మాగ్నెట్ AlNiCo. ఇది పురాతన మాగ్నెట్ వంటకాలలో ఒకటి. ఇది గత శతాబ్దానికి చెందిన నలభైల నుండి భద్రపరచబడింది మరియు ఉపయోగించబడింది మరియు తిరస్కరించలేని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. దీని అయస్కాంతీకరణ శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది; ఇది సున్నా సెల్సియస్ కంటే 840 డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాత్రమే దాని లక్షణాలను కోల్పోతుంది, ఇది దాని విస్తృత పంపిణీకి దోహదం చేస్తుంది. అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన ఉదాహరణ అయస్కాంత లాచెస్గుర్రపుడెక్క రూపంలో. ప్రతికూల లక్షణాలు నష్టాన్ని కలిగి ఉంటాయి. చాలా తరచుగా అయస్కాంతం విరిగిపోతుంది లేదా కాలక్రమేణా విరిగిపోతుంది, ఇది ప్రాసెసింగ్‌లో ఇబ్బందులను కూడా సృష్టిస్తుంది.

2. ఫెర్రైట్స్. ఈ కీళ్ళు సిరామిక్ బంధం నుండి మెటల్ వరకు సృష్టించబడతాయి. ఈ అయస్కాంతాల యొక్క సానుకూల లక్షణాలు విద్యుత్తుకు అధిక నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, దీని కారణంగా అవి సృష్టించడానికి ఉపయోగించబడతాయి అయస్కాంత పరికరాలుకరెంట్‌తో పని చేయడానికి. ఇది చాలా చౌకైన అయస్కాంతం, దాని ధర దాని సహచరులలో అతి తక్కువ. ప్రతికూల లక్షణాలు ఉష్ణోగ్రత వద్ద అస్థిరత. ఇదే విధమైన కూర్పు ఉంది వెల్డింగ్ అయస్కాంతంలేదా అయస్కాంత చతురస్రంమరియు సాంకేతికత కోసం ఇతర పరికరాలు, ఎందుకంటే అవి చాలా కాలం పాటు ఆక్సీకరణను నిరోధించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక బలవంతపు శక్తిని కలిగి ఉంటాయి. ఈ పదార్థాన్ని ప్రాసెస్ చేస్తున్నప్పుడు, ఫెర్రైట్‌ను మెరుగ్గా ప్రాసెస్ చేయడానికి అయస్కాంత పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి.

3. మాగ్నెట్ SmCo. ఈ సమ్మేళనం మొదటిసారిగా గత శతాబ్దం డెబ్బైలలో అయస్కాంతంగా ఉపయోగించబడింది. ఇది అన్ని కొలతలలో ఉత్తమ ఫలితాలను చూపుతుంది మరియు మునుపటి ప్రత్యర్థులను చాలా వెనుకకు వదిలివేస్తుంది, అయితే అటువంటి అయస్కాంతం యొక్క ధర చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అధిక ధరతో పాటు, ప్రతికూలతలు పెళుసుదనాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ధర ద్వితీయ కారకంగా ఉన్న చోట ఇటువంటి అయస్కాంతాలు ఉపయోగించబడతాయి. ఇవి తయారీ లేదా సైనిక అనువర్తనాల్లో మారగల అయస్కాంతాలు కావచ్చు.

4. NdFeB అయస్కాంతం. ఇది ఒక రకమైన రాజీ. దీని లక్షణాలు SmCo యొక్క అద్భుతమైన ఫలితాలకు వీలైనంత దగ్గరగా ఉంటాయి, కానీ దీనికి తక్కువ ధర ఉంటుంది. అటువంటి ఫలితాలను సాధించడానికి, అయస్కాంతాన్ని వాక్యూమ్ వాతావరణంలో తయారు చేయాలి, ఆపై జింక్ లేదా రాగి షెల్‌లో ఉంచాలి. ప్రతికూల వైపు, తక్కువ క్యూరీ ఉష్ణోగ్రత ఉంది, అంటే, కూర్పు దాని అయస్కాంత లక్షణాలను కోల్పోయే ఉష్ణోగ్రత. అయితే, దీనిని కోబాల్ట్ జోడించడం ద్వారా సరిదిద్దవచ్చు, అయితే ఇది ధరను గణనీయంగా పెంచుతుంది. నిజ జీవితంలో, ఇటువంటి అయస్కాంతాలు తరచుగా కంప్యూటర్ పరికరాలలో కనిపిస్తాయి.

5. పాలిమర్ అయస్కాంతాలు. ఇటువంటి పదార్థాలు సహజ లేదా రసాయనికంగా సృష్టించబడిన అయస్కాంత పొడిని ఉపయోగించి సృష్టించబడతాయి మరియు దానికి లోహం జోడించబడుతుంది. ఈ పదార్ధం యొక్క సానుకూల లక్షణాలు యాంత్రిక ఒత్తిడికి నమ్మకమైన ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటాయి మరియు అయస్కాంతం ఏదైనా ఆకృతిని ఇవ్వవచ్చు. ప్రతికూల వైపు, అన్ని కొలతలలో రీడింగ్‌లు చాలా తక్కువగా ఉన్నాయి. అటువంటి అయస్కాంతం యొక్క లక్షణాలు బైండింగ్ పదార్థాన్ని పోలి ఉంటాయి.

అయస్కాంతం యొక్క ఎంపిక అది ఉద్దేశించబడినదానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ రోజుల్లో, ప్రతి సమ్మేళనం మార్కెట్‌లో మరియు ఉత్పత్తిలో దాని సముచితంలో ఇప్పటికే దృఢంగా స్థిరపడింది. వ్యక్తిగత ఉపయోగం కోసం, మీరు దేశీయ వాతావరణంలో అన్ని లక్షణాలను నిలుపుకునే తక్కువ ఖరీదైన రకాలను ఎంచుకోవాలి మరియు సామూహికంగా ఉపయోగించినప్పుడు, ఒక రాజీ కలయికను ఎంచుకోండి లేదా పెంచబడిన ధరలో అయినప్పటికీ నాణ్యతకు అనుకూలంగా ఉండండి.

అందరూ తమ చేతుల్లో అయస్కాంతం పట్టుకుని చిన్నప్పుడు దానితో ఆడుకున్నారు. అయస్కాంతాలు ఆకారం మరియు పరిమాణంలో చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి, కానీ అన్ని అయస్కాంతాలు ఒక సాధారణ ఆస్తిని కలిగి ఉంటాయి - అవి ఇనుమును ఆకర్షిస్తాయి. అవి ఇనుముతో తయారు చేయబడినట్లు అనిపిస్తుంది, కనీసం ఒక రకమైన లోహం ఖచ్చితంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, "నల్ల అయస్కాంతాలు" లేదా "రాళ్ళు" ఉన్నాయి; అవి ఇనుము ముక్కలను మరియు ముఖ్యంగా ఒకదానికొకటి బలంగా ఆకర్షిస్తాయి.

కానీ అవి మెటల్ లాగా కనిపించవు; అవి గాజులాగా సులభంగా విరిగిపోతాయి. అయస్కాంతాలు చాలా ఉపయోగకరమైన ఉపయోగాలను కలిగి ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు, వారి సహాయంతో ఇనుప ఉపరితలాలకు కాగితపు షీట్లను "పిన్" చేయడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది. కోల్పోయిన సూదులు సేకరించడానికి ఒక అయస్కాంతం సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది, కాబట్టి, మనం చూడగలిగినట్లుగా, ఇది పూర్తిగా ఉపయోగకరమైన విషయం.

సైన్స్ 2.0 - ది గ్రేట్ లీప్ ఫార్వర్డ్ - అయస్కాంతాలు

గతంలో మాగ్నెట్

2000 సంవత్సరాల క్రితం, పురాతన చైనీయులకు అయస్కాంతాల గురించి తెలుసు, కనీసం ఈ దృగ్విషయం ప్రయాణించేటప్పుడు ఒక దిశను ఎంచుకోవడానికి ఉపయోగపడుతుంది. అంటే, వారు దిక్సూచిని కనుగొన్నారు. పురాతన గ్రీస్‌లోని తత్వవేత్తలు, ఆసక్తికరమైన వ్యక్తులు, వివిధ అద్భుతమైన వాస్తవాలను సేకరించి, ఆసియా మైనర్‌లోని మాగ్నెస్సా నగరానికి సమీపంలో అయస్కాంతాలను ఎదుర్కొన్నారు. అక్కడ వారు ఇనుమును ఆకర్షించగల వింత రాళ్లను కనుగొన్నారు. ఆ సమయంలో, ఇది మన కాలంలో గ్రహాంతరవాసుల కంటే తక్కువ అద్భుతమైనది కాదు.

అయస్కాంతాలు అన్ని లోహాలను ఆకర్షించకపోవటం మరింత ఆశ్చర్యంగా అనిపించింది, కానీ ఇనుము మాత్రమే, మరియు ఇనుము కూడా అయస్కాంతం అవుతుంది, అయినప్పటికీ అంత బలంగా లేదు. అయస్కాంతం ఇనుమును మాత్రమే కాకుండా, శాస్త్రవేత్తల ఉత్సుకతను కూడా ఆకర్షించిందని మరియు భౌతిక శాస్త్రం వంటి శాస్త్రాన్ని గొప్పగా ముందుకు తీసుకెళ్లిందని మనం చెప్పగలం. థేల్స్ ఆఫ్ మిలేటస్ "ఒక అయస్కాంతం యొక్క ఆత్మ" గురించి వ్రాశాడు మరియు రోమన్ టైటస్ లుక్రెటియస్ కారస్ తన "ఆన్ ది నేచర్ ఆఫ్ థింగ్స్" అనే వ్యాసంలో "ఇనుప ఫైలింగ్స్ మరియు రింగ్స్ యొక్క ర్యాగింగ్ కదలిక" గురించి రాశాడు. అతను ఇప్పటికే అయస్కాంతం యొక్క రెండు ధ్రువాల ఉనికిని గమనించగలిగాడు, తరువాత, నావికులు దిక్సూచిని ఉపయోగించడం ప్రారంభించినప్పుడు, కార్డినల్ పాయింట్ల పేరు పెట్టారు.

అయస్కాంతం అంటే ఏమిటి? సాధారణ పదాలలో. ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం

మేము అయస్కాంతాన్ని తీవ్రంగా తీసుకున్నాము

అయస్కాంతాల స్వభావాన్ని చాలా కాలం వరకు వివరించలేము. అయస్కాంతాల సహాయంతో, కొత్త ఖండాలు కనుగొనబడ్డాయి (నావికులు ఇప్పటికీ దిక్సూచిని చాలా గౌరవంగా చూస్తారు), కానీ అయస్కాంతత్వం యొక్క స్వభావం గురించి ఎవరికీ ఇంకా తెలియదు. దిక్సూచిని మెరుగుపరచడానికి మాత్రమే పని జరిగింది, దీనిని భూగోళ శాస్త్రవేత్త మరియు నావిగేటర్ క్రిస్టోఫర్ కొలంబస్ కూడా చేశారు.

1820లో, డానిష్ శాస్త్రవేత్త హన్స్ క్రిస్టియన్ ఓర్స్టెడ్ ఒక పెద్ద ఆవిష్కరణ చేశాడు. అతను అయస్కాంత సూదిపై విద్యుత్ ప్రవాహంతో వైర్ యొక్క చర్యను స్థాపించాడు మరియు శాస్త్రవేత్తగా, అతను వివిధ పరిస్థితులలో ఇది ఎలా జరుగుతుందో ప్రయోగాల ద్వారా కనుగొన్నాడు. అదే సంవత్సరంలో, ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త హెన్రీ ఆంపియర్ అయస్కాంత పదార్థం యొక్క అణువులలో ప్రవహించే ప్రాథమిక వృత్తాకార ప్రవాహాల గురించి ఒక పరికల్పనతో ముందుకు వచ్చారు. 1831లో, ఆంగ్లేయుడైన మైఖేల్ ఫెరడే, ఇన్సులేటెడ్ వైర్ మరియు అయస్కాంతం యొక్క కాయిల్‌ను ఉపయోగించి, యాంత్రిక పనిని విద్యుత్ ప్రవాహంగా మార్చవచ్చని చూపించే ప్రయోగాలు చేశాడు. అతను విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టాన్ని కూడా స్థాపించాడు మరియు "అయస్కాంత క్షేత్రం" అనే భావనను ప్రవేశపెట్టాడు.

ఫెరడే యొక్క చట్టం నియమాన్ని ఏర్పాటు చేస్తుంది: ఒక క్లోజ్డ్ లూప్ కోసం, ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ ఈ లూప్ గుండా అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటుకు సమానం. అన్ని విద్యుత్ యంత్రాలు ఈ సూత్రంపై పనిచేస్తాయి - జనరేటర్లు, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, ట్రాన్స్ఫార్మర్లు.

1873లో, స్కాటిష్ శాస్త్రవేత్త జేమ్స్ సి. మాక్స్‌వెల్ అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ దృగ్విషయాలను ఒక సిద్ధాంతంగా, క్లాసికల్ ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్‌గా మిళితం చేశాడు.

అయస్కాంతీకరించబడే పదార్థాలను ఫెర్రో అయస్కాంతాలు అంటారు. ఈ పేరు అయస్కాంతాలను ఇనుముతో అనుబంధిస్తుంది, అయితే దానితో పాటు, అయస్కాంతీకరించే సామర్థ్యం నికెల్, కోబాల్ట్ మరియు కొన్ని ఇతర లోహాలలో కూడా కనిపిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం ఇప్పటికే ఆచరణాత్మక ఉపయోగ రంగంలోకి ప్రవేశించినందున, అయస్కాంత పదార్థాలు గొప్ప దృష్టిని ఆకర్షించాయి.

అయస్కాంత లోహాల మిశ్రమాలు మరియు వాటిలోని వివిధ సంకలితాలతో ప్రయోగాలు ప్రారంభమయ్యాయి. ఫలితంగా వచ్చే పదార్థాలు చాలా ఖరీదైనవి, మరియు వెర్నర్ సిమెన్స్ అయస్కాంతాన్ని సాపేక్షంగా చిన్న కరెంట్ ద్వారా అయస్కాంతీకరించిన ఉక్కుతో భర్తీ చేయాలనే ఆలోచనతో ముందుకు రాకపోతే, ప్రపంచం ఎలక్ట్రిక్ ట్రామ్ మరియు సిమెన్స్ కంపెనీని చూడలేదు. సిమెన్స్ టెలిగ్రాఫ్ పరికరాలలో కూడా పనిచేశాడు, కానీ ఇక్కడ అతనికి చాలా మంది పోటీదారులు ఉన్నారు, మరియు ఎలక్ట్రిక్ ట్రామ్ కంపెనీకి చాలా డబ్బు ఇచ్చింది మరియు చివరికి దానితో పాటు మిగతావన్నీ లాగింది.

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ

సాంకేతికతలో అయస్కాంతాలతో అనుబంధించబడిన ప్రాథమిక పరిమాణాలు

మేము ప్రధానంగా అయస్కాంతాలపై, అంటే ఫెర్రో అయస్కాంతాలపై ఆసక్తి చూపుతాము మరియు మిగిలిన, చాలా విస్తారమైన అయస్కాంత (మంచిగా చెప్పాలంటే, విద్యుదయస్కాంత, మాక్స్‌వెల్ జ్ఞాపకార్థం) దృగ్విషయాలను కొద్దిగా పక్కనపెడతాము. మా కొలత యూనిట్లు SI (కిలోగ్రామ్, మీటర్, సెకండ్, ఆంపియర్) మరియు వాటి ఉత్పన్నాలలో ఆమోదించబడినవి:

ఎల్ ఫీల్డ్ బలం, H, A/m (మీటరుకు ఆంప్స్).

ఈ పరిమాణం సమాంతర కండక్టర్ల మధ్య క్షేత్ర బలాన్ని వర్ణిస్తుంది, దీని మధ్య దూరం 1 మీ, మరియు వాటి ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ 1 A. ఫీల్డ్ బలం వెక్టార్ పరిమాణం.

ఎల్ అయస్కాంత ప్రేరణ, B, టెస్లా, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ (వెబర్/మీ2)

ఇండక్షన్ పరిమాణంపై మనకు ఆసక్తి ఉన్న వ్యాసార్థంలో, వృత్తం యొక్క పొడవుకు కండక్టర్ ద్వారా ప్రస్తుత నిష్పత్తి ఇది. వైర్ లంబంగా కలుస్తున్న విమానంలో సర్కిల్ ఉంటుంది. ఇందులో అయస్కాంత పారగమ్యత అనే అంశం కూడా ఉంటుంది. ఇది వెక్టార్ పరిమాణం. మీరు మానసికంగా వైర్ చివరను చూసి, కరెంట్ మన నుండి దూరంగా ఉన్న దిశలో ప్రవహిస్తుందని భావించినట్లయితే, అయస్కాంత శక్తి వృత్తాలు సవ్యదిశలో "తిరిగి", మరియు ఇండక్షన్ వెక్టర్ టాంజెంట్‌కు వర్తించబడుతుంది మరియు దిశలో వాటితో సమానంగా ఉంటుంది.

ఎల్ అయస్కాంత పారగమ్యత, μ (సాపేక్ష విలువ)

మేము వాక్యూమ్ యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యతను 1 గా తీసుకుంటే, ఇతర పదార్థాల కోసం మేము సంబంధిత విలువలను పొందుతాము. కాబట్టి, ఉదాహరణకు, గాలి కోసం మనం వాక్యూమ్‌కు సమానమైన విలువను పొందుతాము. ఇనుము కోసం మనం చాలా పెద్ద విలువలను పొందుతాము, కాబట్టి ఇనుము శక్తి యొక్క అయస్కాంత రేఖలను "లాగుతుంది" అని మనం అలంకారికంగా (మరియు చాలా ఖచ్చితంగా) చెప్పగలము. కోర్ లేని కాయిల్‌లోని ఫీల్డ్ బలం Hకి సమానం అయితే, కోర్‌తో మనకు μH వస్తుంది.

ఎల్ బలవంతపు శక్తి, A/m.

అయస్కాంత పదార్ధం డీమాగ్నెటైజేషన్ మరియు రీమాగ్నెటైజేషన్‌ను ఎంతవరకు నిరోధించిందో బలవంతపు శక్తి కొలుస్తుంది. కాయిల్‌లోని కరెంట్ పూర్తిగా తొలగించబడితే, కోర్లో అవశేష ఇండక్షన్ ఉంటుంది. దానిని సున్నాకి సమానంగా చేయడానికి, మీరు కొంత తీవ్రత యొక్క ఫీల్డ్‌ను సృష్టించాలి, కానీ రివర్స్‌లో, అంటే, కరెంట్‌ను వ్యతిరేక దిశలో ప్రవహించనివ్వండి. ఈ ఒత్తిడిని బలవంతపు శక్తి అంటారు.

ఆచరణలో ఉన్న అయస్కాంతాలు ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్తో కొంత కనెక్షన్‌లో ఉపయోగించబడుతున్నందున, వాటి లక్షణాలను వివరించడానికి ఆంపియర్ వంటి విద్యుత్ పరిమాణాన్ని ఉపయోగించడంలో ఆశ్చర్యం లేదు.

చెప్పబడిన దాని నుండి, ఇది సాధ్యమేనని అనుసరిస్తుంది, ఉదాహరణకు, ఒక అయస్కాంతం ద్వారా పనిచేసిన గోరు బలహీనమైనప్పటికీ, అయస్కాంతంగా మారడం. ఆచరణలో, అయస్కాంతాలతో ఆడే పిల్లలకు కూడా దీని గురించి తెలుసునని తేలింది.

సాంకేతికతలో అయస్కాంతాల కోసం వివిధ అవసరాలు ఉన్నాయి, ఈ పదార్థాలు ఎక్కడికి వెళ్తాయి అనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఫెర్రో అయస్కాంత పదార్థాలు "సాఫ్ట్" మరియు "హార్డ్" గా విభజించబడ్డాయి. మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ స్థిరంగా లేదా వేరియబుల్‌గా ఉండే పరికరాల కోసం కోర్లను తయారు చేయడానికి మొదటివి ఉపయోగించబడతాయి. మీరు మృదువైన పదార్థాల నుండి మంచి స్వతంత్ర అయస్కాంతాన్ని తయారు చేయలేరు. అవి చాలా తేలికగా డీమాగ్నెటైజ్ అవుతాయి మరియు ఇది ఖచ్చితంగా వారి విలువైన ఆస్తి, ఎందుకంటే కరెంట్ ఆపివేయబడితే రిలే తప్పనిసరిగా “విడుదల” చేయాలి మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటారు వేడెక్కకూడదు - అదనపు శక్తి మాగ్నెటైజేషన్ రివర్సల్ కోసం ఖర్చు చేయబడుతుంది, ఇది రూపంలో విడుదల అవుతుంది. వేడి యొక్క.

అయస్కాంత క్షేత్రం నిజంగా ఎలా ఉంటుంది? ఇగోర్ బెలెట్స్కీ

శాశ్వత అయస్కాంతాలు, అంటే అయస్కాంతాలు అని పిలవబడేవి, వాటి తయారీకి కఠినమైన పదార్థాలు అవసరం. దృఢత్వం అనేది అయస్కాంతాన్ని సూచిస్తుంది, అనగా పెద్ద అవశేష ప్రేరణ మరియు పెద్ద బలవంతపు శక్తి, ఎందుకంటే, మనం చూసినట్లుగా, ఈ పరిమాణాలు ఒకదానికొకటి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. ఇటువంటి అయస్కాంతాలను కార్బన్, టంగ్స్టన్, క్రోమియం మరియు కోబాల్ట్ స్టీల్స్లో ఉపయోగిస్తారు. వారి బలవంతం సుమారు 6500 A/m విలువలకు చేరుకుంటుంది.

అల్ని, అల్నిసి, ఆల్నికో మరియు అనేక ఇతరాలు అని పిలువబడే ప్రత్యేక మిశ్రమాలు ఉన్నాయి, మీరు ఊహించినట్లుగా, వాటిలో అల్యూమినియం, నికెల్, సిలికాన్, కోబాల్ట్ వంటి విభిన్న కలయికలు ఉంటాయి, ఇవి ఎక్కువ బలవంతపు శక్తిని కలిగి ఉంటాయి - 20,000...60,000 A/m వరకు. అలాంటి అయస్కాంతం ఇనుము నుండి కూల్చివేయడం అంత సులభం కాదు.

అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేయడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడిన అయస్కాంతాలు ఉన్నాయి. ఇది బాగా తెలిసిన "రౌండ్ మాగ్నెట్". ఇది స్టీరియో సిస్టమ్, లేదా కార్ రేడియో లేదా ఒకప్పటి టీవీ నుండి ఉపయోగించలేని స్పీకర్ నుండి "త్రవ్వబడింది". ఈ అయస్కాంతం ఐరన్ ఆక్సైడ్లు మరియు ప్రత్యేక సంకలితాలను సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా తయారు చేయబడింది. ఈ పదార్థాన్ని ఫెర్రైట్ అంటారు, కానీ ప్రతి ఫెర్రైట్ ప్రత్యేకంగా ఈ విధంగా అయస్కాంతీకరించబడదు. మరియు స్పీకర్లలో ఇది పనికిరాని నష్టాలను తగ్గించే కారణాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

అయస్కాంతాలు. ఆవిష్కరణ. అది ఎలా పని చేస్తుంది?

అయస్కాంతం లోపల ఏమి జరుగుతుంది?

ఒక పదార్ధం యొక్క పరమాణువులు విద్యుత్ యొక్క విచిత్రమైన "గుబ్బలు" అనే వాస్తవం కారణంగా, అవి తమ స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించగలవు, అయితే ఇలాంటి పరమాణు నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్న కొన్ని లోహాలలో మాత్రమే ఈ సామర్థ్యం చాలా బలంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. మెండలీవ్ యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో ఇనుము, కోబాల్ట్ మరియు నికెల్ ఒకదానికొకటి పక్కన ఉన్నాయి మరియు ఎలక్ట్రానిక్ షెల్స్ యొక్క సారూప్య నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఈ మూలకాల యొక్క అణువులను మైక్రోస్కోపిక్ అయస్కాంతాలుగా మారుస్తాయి.

లోహాలు వివిధ చాలా చిన్న స్ఫటికాల యొక్క ఘనీభవించిన మిశ్రమం అని పిలువబడతాయి కాబట్టి, అటువంటి మిశ్రమాలు చాలా అయస్కాంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయని స్పష్టమవుతుంది. అనేక అణువుల సమూహాలు పొరుగువారి మరియు బాహ్య క్షేత్రాల ప్రభావంతో వారి స్వంత అయస్కాంతాలను "విప్పుకోగలవు". ఇటువంటి "కమ్యూనిటీలు" మాగ్నెటిక్ డొమైన్‌లుగా పిలువబడతాయి మరియు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలచే ఆసక్తితో ఇప్పటికీ అధ్యయనం చేయబడే చాలా విచిత్రమైన నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఇది గొప్ప ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత.

ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, అయస్కాంతాలు దాదాపు పరమాణు పరిమాణంలో ఉంటాయి, కాబట్టి అయస్కాంత డొమైన్ యొక్క అతి చిన్న పరిమాణం అయస్కాంత లోహ పరమాణువులు పొందుపరచబడిన క్రిస్టల్ పరిమాణంతో పరిమితం చేయబడింది. ఉదాహరణకు, ఆధునిక కంప్యూటర్ హార్డ్ డ్రైవ్‌లలో దాదాపు అద్భుతమైన రికార్డింగ్ సాంద్రతను ఇది వివరిస్తుంది, ఇది స్పష్టంగా, డ్రైవ్‌లు మరింత తీవ్రమైన పోటీదారులను కలిగి ఉండే వరకు పెరుగుతూనే ఉంటుంది.

గురుత్వాకర్షణ, అయస్కాంతత్వం మరియు విద్యుత్

అయస్కాంతాలు ఎక్కడ ఉపయోగించబడతాయి?

వీటిలో కోర్లు అయస్కాంతాల నుండి తయారైన అయస్కాంతాలు, సాధారణంగా కోర్స్ అని పిలువబడినప్పటికీ, అయస్కాంతాలకు అనేక ఉపయోగాలు ఉన్నాయి. స్టేషనరీ అయస్కాంతాలు, ఫర్నిచర్ తలుపులు లాచింగ్ కోసం అయస్కాంతాలు మరియు ప్రయాణికుల కోసం చెస్ అయస్కాంతాలు ఉన్నాయి. ఇవి అందరికీ తెలిసిన అయస్కాంతాలు.

అరుదైన రకాలు చార్జ్డ్ పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్ల కోసం అయస్కాంతాలను కలిగి ఉంటాయి; ఇవి చాలా ఆకట్టుకునే నిర్మాణాలు, ఇవి పదుల టన్నులు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ బరువు కలిగి ఉంటాయి. ఇప్పుడు ప్రయోగాత్మక భౌతికశాస్త్రం గడ్డితో పెరిగినప్పటికీ, ఆ భాగాన్ని మినహాయించి వెంటనే మార్కెట్‌లో సూపర్-లాభాలను తెస్తుంది, కానీ దానికే దాదాపు ఏమీ ఖర్చవుతుంది.

మరో ఆసక్తికరమైన అయస్కాంతం మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ ఇమేజింగ్ స్కానర్ అని పిలువబడే ఫాన్సీ వైద్య పరికరంలో వ్యవస్థాపించబడింది. (వాస్తవానికి, ఈ పద్ధతిని NMR అని పిలుస్తారు, న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్, కానీ సాధారణంగా భౌతిక శాస్త్రంలో బలంగా లేని వ్యక్తులను భయపెట్టకుండా ఉండటానికి, దాని పేరు మార్చబడింది.) పరికరం గమనించిన వస్తువును (రోగి) బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచడం అవసరం, మరియు సంబంధిత అయస్కాంతం భయపెట్టే కొలతలు మరియు డెవిల్స్ శవపేటిక ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ఒక వ్యక్తిని మంచం మీద ఉంచి, ఈ అయస్కాంతంలో సొరంగం గుండా తిప్పుతారు, అయితే సెన్సార్లు ఆసక్తి ఉన్న ప్రాంతాన్ని వైద్యులకు స్కాన్ చేస్తాయి. సాధారణంగా, ఇది పెద్ద విషయం కాదు, కానీ కొందరు వ్యక్తులు క్లాస్ట్రోఫోబియాను భయాందోళనలకు గురిచేస్తారు. అలాంటి వ్యక్తులు తమను తాము సజీవంగా నరికివేయడానికి ఇష్టపూర్వకంగా అనుమతిస్తారు, కానీ MRI పరీక్షకు అంగీకరించరు. అయితే, ఒక వ్యక్తి అసాధారణంగా బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో 3 టెస్లా వరకు ఇండక్షన్‌తో మంచి డబ్బు చెల్లించిన తర్వాత ఎలా భావిస్తాడో ఎవరికి తెలుసు.

అటువంటి బలమైన క్షేత్రాన్ని సాధించడానికి, ద్రవ హైడ్రోజన్‌తో మాగ్నెట్ కాయిల్‌ను చల్లబరచడం ద్వారా సూపర్ కండక్టివిటీ తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది బలమైన కరెంట్‌తో వైర్లను వేడి చేయడం వలన అయస్కాంతం యొక్క సామర్థ్యాలు పరిమితం అవుతాయని భయపడకుండా ఫీల్డ్‌ను "పంప్ అప్" చేయడం సాధ్యపడుతుంది. ఇది చౌకైన సెటప్ కాదు. కానీ ప్రస్తుత బయాసింగ్ అవసరం లేని ప్రత్యేక మిశ్రమాలతో తయారు చేయబడిన అయస్కాంతాలు చాలా ఖరీదైనవి.

మన భూమి కూడా పెద్దది, చాలా బలంగా లేనప్పటికీ, అయస్కాంతం. ఇది అయస్కాంత దిక్సూచి యొక్క యజమానులకు మాత్రమే సహాయపడుతుంది, కానీ మరణం నుండి మనలను రక్షిస్తుంది. అది లేకుండా, మేము సౌర వికిరణం ద్వారా చంపబడతాము. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క చిత్రం, అంతరిక్షం నుండి పరిశీలనల ఆధారంగా కంప్యూటర్లచే అనుకరించబడి, చాలా ఆకట్టుకుంటుంది.

భౌతిక శాస్త్రం మరియు సాంకేతికతలో అయస్కాంతం అంటే ఏమిటి అనే ప్రశ్నకు ఇక్కడ ఒక చిన్న సమాధానం ఉంది.