PENIRUAN: APA YANG TERDIRI, KAEDAH DAN CONTOHNYA - FIZIKAL - 2025

The magnetisation atau magnetisation adalah kuantiti vektor yang adalah juga dikenali sebagai kekuatan pemagnetan vektor. Ia dilambangkan sebagai M dan ditakrifkan sebagai momen magnetik per unit isipadu V. Secara matematik dinyatakan sebagai berikut:

M = d m / dV

Unit M dalam Sistem Unit Antarabangsa SI adalah ampere meter /, sama seperti medan magnet H . Notasi dalam huruf tebal adalah untuk menunjukkan bahawa ini adalah vektor dan bukan skalar.

Gambar 1. Magnet ferit dalam bentuk cincin. Sumber: Wikimedia Commons.

Sekarang, momen magnetik bahan atau zat adalah manifestasi pergerakan cas elektrik di dalam atom, pada asasnya elektron.

Pada prinsipnya, elektron di dalam atom dapat dibayangkan sebagai litar arus tertutup kecil, sementara itu menggambarkan orbit bulat di sekitar nukleus. Pada hakikatnya, elektron tidak berkelakuan dengan cara ini mengikut model atom-mekanik kuantum, tetapi bertepatan dengan ini dari segi kesan magnet.

Di samping itu, elektron mempunyai kesan putaran, serupa dengan putaran pada dirinya sendiri. Pergerakan kedua ini menghasilkan sumbangan yang lebih penting kepada daya tarikan total atom.

Apabila bahan diletakkan di dalam medan magnet luaran, momen magnet kedua-dua sumbangan tersebut sejajar dan mewujudkan medan magnet di dalam bahan.

Kaedah pembesaran

Memagnetkan bahan bermaksud memberikannya sifat magnet, baik sementara atau kekal. Tetapi bahan tersebut mesti bertindak balas dengan pantas terhadap daya tarik agar ini berlaku, dan tidak semua bahan berlaku.

Bergantung pada sifat magnetik dan tindak balas yang mereka miliki terhadap medan magnet luaran seperti magnet, bahan dikelaskan kepada tiga kumpulan besar:

-Diamagnetik

-Paramagnetik

-Ferromagnetik

Semua bahan bersifat diamagnetik, yang tindak balasnya terdiri daripada tolakan yang lemah ketika diletakkan di tengah medan magnet luaran.

Sebaliknya, paramagnetisme adalah khas dari beberapa bahan, yang mengalami daya tarikan yang tidak terlalu kuat ke medan luaran.

Walau bagaimanapun, bahan feromagnetik adalah bahan yang mempunyai tindak balas magnetik terkuat. Magnetit adalah oksida besi yang merupakan magnet semula jadi yang dikenali dari Yunani kuno.

Gambar 2. Magnetit atau batu kapur dari Brazil. Sumber: Wikimedia Commons.

Kaedah magnetisasi yang akan dijelaskan di bawah menggunakan bahan dengan tindak balas magnet yang baik untuk mencapai kesan yang diinginkan. Tetapi pada tahap partikel nanopartikel, mungkin untuk memagnetkan emas, logam yang biasanya tidak mempunyai tindak balas magnet yang luar biasa.

Bagaimana memagnetkan objek feromagnetik?

Kecuali jika bahan tersebut adalah magnet semula jadi, seperti sekeping magnetit, bahan tersebut biasanya tidak didagnetkan atau didagnetkan. Ini membawa kepada pengelasan bahan magnet yang lain:

- Keras , yang merupakan magnet kekal.

- Lembut atau manis , yang walaupun bukan magnet kekal, mempunyai tindak balas magnet yang baik.

- Separa keras , mempunyai sifat perantaraan antara perkara di atas.

Tindak balas magnetik bahan feromagnetik disebabkan oleh fakta bahawa domain magnet disusun di dalamnya , kawasan dengan vektor magnetisasi yang disusun secara rawak.

Ini mengakibatkan vektor magnetisasi dibatalkan dan magnetisasi bersih menjadi sifar. Atas sebab ini, untuk membuat magnetisasi, vektor magnetisasi mesti diselaraskan, sama ada secara kekal atau sekurang-kurangnya untuk satu masa. Dengan cara ini bahan tersebut dimagnetkan.

Terdapat beberapa cara untuk mencapainya, misalnya dengan magnetisasi aruhan, kontak, menggosok, menyejukkan, dan bahkan memukul objek, seperti yang diperincikan di bawah.

Contoh

Kaedah magnetisasi yang dipilih bergantung pada bahan dan objektif prosedur.

Magnet buatan dapat dibuat untuk pelbagai fungsi. Hari ini magnet dihasilkan secara industri, mengikuti proses yang sangat teliti.

Kemagnetan aruhan

Dengan kaedah ini, bahan yang hendak dimagnetkan diletakkan di tengah medan magnet yang kuat, seperti elektromagnet yang kuat. Dengan cara ini domain dan magnetisasi masing-masing segera diselaraskan dengan medan luaran. Dan hasilnya adalah bahawa bahan itu magnet.

Bergantung pada bahan, ia dapat mengekalkan daya tarikan yang diperoleh secara kekal, atau ia dapat hilang begitu medan luaran hilang.

Pemagnetan gosokan

Kaedah ini memerlukan menggosok satu hujung bahan untuk dimagnetkan dengan tiang magnet. Ia mesti dilakukan dalam arah yang sama, sehingga dengan cara ini kawasan yang digosok memperoleh kekutuban yang bertentangan.

Ini menimbulkan kesan magnetik, sedemikian rupa sehingga pada hujung bahan yang lain, tiang magnet yang berlawanan diciptakan, yang mengakibatkan zat tersebut dimagnetkan.

Hubungi pemagnetan

Dalam magnetisasi kontak, objek yang hendak dimagnetkan mesti bersentuhan langsung dengan magnet, sehingga objek itu dapat magnetisasi. Penjajaran domain dalam objek yang akan dimagnetkan berlaku sebagai kesan lata, datang dari hujung yang bersentuhan dengan ujung yang lain dengan cepat.

Contoh khas magnetisasi kontak ialah memasang klip ke magnet kekal, dan magnet akan tetap magnet, menarik klip lain untuk membentuk rantai. Ia juga berfungsi dengan duit syiling nikel, paku, dan sedikit besi.

Tetapi setelah klip, kuku atau duit syiling pertama dikeluarkan dari magnet, magnetisasi yang lain hilang, melainkan magnet yang benar-benar kuat mampu menghasilkan magnetisasi kekal.

Kaedah elektrik untuk membuat magnet

Bahan yang hendak dimagnetkan dibalut dengan wayar konduktif di mana arus elektrik dilalui. Arus elektrik tidak lebih daripada cas bergerak yang menghasilkan medan magnet. Medan ini bertanggungjawab untuk memagnetkan bahan yang diletakkan di dalamnya dan kesannya adalah untuk meningkatkan medan yang dihasilkan.

Magnet yang dihasilkan dapat diaktifkan dan dinyahaktifkan sesuka hati, hanya dengan memutuskan sambungan litar, selain fakta bahawa daya magnet dapat diubah dengan mengalirkan arus lebih kurang. Mereka dipanggil elektromagnet dan dengan itu anda dapat dengan mudah menggerakkan objek berat atau memisahkan magnet dari bahan bukan magnet.

Magnetisasi dengan pukulan

Batang besi atau bahkan kabinet pemfailan logam dapat dimagnetkan dengan memukulnya ke dalam medan magnet. Di beberapa kawasan, medan magnet Bumi cukup kuat untuk mencapai kesan ini. Batang besi yang menyentuh tanah secara menegak boleh menjadi magnet kerana medan magnet Bumi mempunyai komponen menegak.

Magnetisasi diperiksa dengan kompas yang diletakkan di atas palang. Untuk kabinet pemfailan, cukup untuk membuka dan menutup laci dengan penentuan yang mencukupi.

Pukulan juga dapat mendemagnetkan magnet, kerana menghancurkan susunan domain magnet di dalam bahan. Panas juga mempunyai kesan yang sama.

Pembesaran dengan penyejukan

Terdapat zat seperti basal lavas di pedalaman Bumi, yang apabila disejukkan di hadapan medan magnet, mempertahankan daya magnet medan tersebut. Meneliti jenis bahan ini adalah bukti bahawa medan magnet Bumi telah berubah arah sejak Bumi diciptakan.

Rujukan

1. Figueroa, D. (2005). Siri: Fizik untuk Sains dan Kejuruteraan. Jilid 6. Elektromagnetisme. Disunting oleh Douglas Figueroa (USB).
2. Hewitt, Paul. 2012. Sains Fizikal Berkonsep. 5 ^th . Ed. Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2007. Fizik: Pandangan Dunia. 6 ^ta Penyuntingan disingkat. Pembelajaran Cengage
4. Luna, M. Adakah anda tahu bahawa emas boleh menjadi magnet? Dipulihkan dari: elmundo.es.
5. Tillery, B. 2012. Sains Fizikal. Bukit McGraw.