Koncepcja przepuszczalności, jednostki, czynniki, przykłady

przepuszczalność Jest to zdolność materiału, aby umożliwić przepływowi przepływ. Teraz przepływ może być jakikolwiek rodzaj: ciecz, gazowy, elektryczny, magnetyczny, kaloryczny itp. W odniesieniu do chemii i inżynierii przepływy są zwykle ciekłe lub gazy; Podczas fizyki są to linie pola elektrycznego lub magnetycznego.

Jeśli chodzi o ten ostatni punkt, mówi się o przepuszczalności magnetycznej, oznaczonej przez symbol μ. Aby materiał był przepuszczalny do przepływu, musi przejść chwilową zmianę indukowaną przez dany przepływ lub być w stanie zmodyfikować sam w sobie przepływ.

Przepuszczalność pola magnetycznego przez materiały. Źródło: marled, francuskie Kaprytki usunięte przez [1]/cc przez (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/1.0)

Na górnym obrazie porównywane są permasy magnetyczne trzech materiałów. B jest gęstością strumienia magnetycznego, reprezentowanego przez liczbę linii. H to intensywność zewnętrznego pola magnetycznego otaczającego materiał. Dlatego obserwuje się, że niebieskawy materiał nie jest bardzo przepuszczalny, podczas gdy żółty i różowy są w większym stopniu.

Różowy materiał jest najbardziej przepuszczalny z magnetycznego punktu widzenia, ponieważ jest najbardziej magnetyzowany. Dlatego odbywa się wzrost pola magnetycznego przez niego (b >> h).

[TOC]

Jednostki

Jednostką przepuszczalności magnetycznej jest Henry na metr, h/m o n · a². Jego formuła to:

μ = b/h

Dotyczy to przepuszczalności magnetycznej. Ale co jest bardziej materialną przepuszczalność? Podobnie jak przepływ cieczy, który próbuje poruszać się przez pory stałego lub membrany.

Na przykład przepuszczalność skał, które składają się na złoża oleju. W przypadku tego rodzaju zjawisk stosuje się jednostkę C.G.S. zwany Darcy, D (9.86923 · 10^-23 M²).

Może ci służyć: Energia aktywacji

Jednostka D jest szczególnie zarezerwowana dla nauk geologicznych i przemysłu naftowego, zwłaszcza gdy odnosi się do wiercenia zbiorników ropy naftowej.

Względna przepuszczalność

Powracając do przepuszczalności magnetycznej, materiał będzie bardziej przepuszczalny niż drugi, jeśli jego wartość μ_R jest starszy. Z kolei ta wartość wskazuje, jak przepuszczalny materiał jest porównywany z pustką. Tak, jeśli μ_R Jest większy niż 1, oznacza, że ​​materiał jest magnetyzowany i jest bardzo przepuszczalny dla linii pola magnetycznego.

Z drugiej strony, jeśli μ_R Jest mniej niż 1, oznacza, że ​​jego magnetyzacja wpływa lub zmniejsza linie pola magnetycznego. Można powiedzieć, że ten materiał jest „półprzepuszczalny” dla pola magnetycznego. Tymczasem A μ_R równe lub bardzo blisko 1, zauważa, że ​​pole magnetyczne przecina materiał bez zakłócania, jak to ma miejsce w próżni.

Wartości μ są bardzo zmienne dla tego samego materiału, więc preferowana jest przepuszczalność względna przy porównywaniu dwóch lub więcej materiałów.

Czynniki, które określają przepuszczalność

Powinowactwo do przepływu

Aby materiał był przepuszczalny, musi umożliwić przemieszczenie przez niego przepływu. Podobnie materiał musi doświadczyć zmiany, nawet jeśli łagodny, w swoich właściwościach z powodu tego przepływu. Lub widać inaczej, materiał musi modyfikować lub zakłócać przepływ.

W przepuszczalności magnetycznej materiał będzie bardziej przepuszczalny niż drugi, jeśli jego magnetyzacja jest większa podczas doświadczania zewnętrznego pola magnetycznego.

Tymczasem w przepuszczalności materiału, bardziej typowej dla inżynierii, konieczne jest „mokro”. Na przykład materiał będzie przepuszczalny przed daną cieczą, aby powiedzieć wodę, jeśli jego powierzchnia i szczeliny uda się zwilżyć. W przeciwnym razie woda nigdy nie będzie podróżować przez materiał. Znacznie mniej, jeśli materiał jest hydrofobowy i zawsze pozostaje suchy.

Może ci służyć: gęstość elektroniczna

To „powinowactwo” materiału do przepływu jest głównym czynnikiem, który określa, czy będzie on w pierwszej kolejności przepuszczalny.

Rozmiar i wskazówki porów

Odrzucając przepuszczalność magnetyczną, przepuszczalność materiałów w kierunku cieczy lub gazów zależy nie tylko od powinowactwa materiału z powodu samego w sobie przepływu, ale także od wielkości i orientacji porów porów.

W ramach porówny są kanałami wewnętrznymi, dla których przepływ będzie podróżował. Jeśli są bardzo małe, niższa objętość przejdzie przez materiał. Podobnie, jeśli pory są zorientowane w pozycji prostopadłej do kierunku przepływu, ich przemieszczenie będzie wolniejsze i ranne.

Temperatura

Temperatura odgrywa ważną rolę w przepuszczalności materiałów. Wpływa to na sposób, w jaki materiały są magnetyzowane, a także poruszają się w nich ciecze i gazy.

Zasadniczo w wyższej temperaturze, większa przepuszczalność, gdy lepkość płynów maleje i zwiększa prędkość, z jaką gazy są propagowane.

Intensywność przepływu

Na przepuszczalność magnetyczną wpływa intensywność pola magnetycznego. Dotyczy to również przepływów płynów i gazów, w których jego intensywność jest zdefiniowana przez ciśnienie wywierane przez przepływ na powierzchni materiału.

Przykłady przepuszczalności

Podłoga

Magnetyczna przepuszczalność gleby zależy od jej składu minerałów i ich rodzajów magnetyzmu. Z drugiej strony jego przepuszczalność cieczy różni się w zależności od wielkości jej ziarna i przepisów. Obserwuj na przykład następujący film:

Porównuje przepuszczalność dla różnych stałych. Zauważ, że glina, ponieważ ma najmniejsze ziarna, jest tym, który najmniej umożliwia wodzie na przekroczenie.

Może ci służyć: siarczek żelaza (ii): właściwości, ryzyko i zastosowania

Podobnie należy zauważyć, że wychodząca woda jest zachmurzona, ponieważ ma mokro odpowiednie substancje stałe; z wyjątkiem kamieni, ponieważ między nimi szczeliny były bardzo duże.

Pusty

Magnetyczna przepuszczalność próżni wynosi około 12.57 × 10⁻⁷ H/m i jest to oznaczone jako μ₀. Permeabilizacje materiałów lub środków propagacji μ są podzielone między tę wartość w celu uzyskania μ_R (μ/ μ₀).

Żelazo

Na podstawie żelaza zostanie omówione wyłącznie na temat przepuszczalności magnetycznej. Dla tego metalu w czystym stanie (99.95%), jego μ_R ma 200 000. Oznacza to, że linie pola magnetycznego są przenoszone dwieście tysięcy razy intensywniejsze przez żelazo niż w próżni.

Woda

Względna przepuszczalność wody wynosi 0.999 992. To znaczy, że prawie nie różni się od pustki w odniesieniu do propagacji pola magnetycznego.

Miedź

Μ_R miedzi wynosi 0.999 994. Jest praktycznie prawie taki sam jak woda. Ponieważ? Ponieważ miedź nie jest magnetyzowana i nie robi tego, pole magnetyczne nie wzrasta przez to.

Drewno

Μ_R drewna wynosi 1.000 000 43. Jest to praktycznie to samo, co próżnia, ponieważ drewno będzie nawet cierpieć nikczemne magnetyzacje ze względu.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Przepuszczalność (elektromagnetyzm). Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Symulacja przepływu. (2018). Co to jest przepuszczalność? Odzyskane z: kalkulator.org
4. Evan Bianco. (27 stycznia 2011 r.). Co to jest Darcy? Odzyskane z: agileCienific.com
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fizyka nauk i inżynierii. Tom 1. 7th. Wydanie. Meksyk. Redaktorzy edukacyjni Cengage.
6. Redaktorzy Enyclopaedia Britannica. (6 maja 2020). Przepuszczalność magnetyczna. Encyclopædia Britannica. Odzyskane z: Britannica.com
7. Damien Howard. (2020). Czym jest przepuszczalność magnetyczna? - Definicja i przykład. Badanie. Odzyskane z: Study.com