Ki jan tanperati afekte leman?

Lemanjenere jaden fòs envizib ki rale sou metal, tankou fè, nikèl, ak kobalt. Chalè afekte kouman leman travay. Lè li vin pi cho, leman vin pi fèb. Nan chalè vrèman wo, yo sispann mayetik. Konprann enfliyans tanperati a enpòtan.

Lè nou konnen ki jan chalè enpak leman pèmèt nou enjenyè aparèy ak sistèm ki fè yon bòn nan divès tanperati opere.

Atik sa a pral prbay yon apèsi sou mayetis epi eksplike kijan tanperati enfliyanse leman pèmanan ak elektwomayet. Nou pral diskite tou sou tanperati Curie ak aplikasyon kote efè tanperati sou leman yo se yon faktè konsepsyon esansyèl.

Ki sa ki fè leman travay?

Leman travay paske nan ti patikil andedan yo rele elektwon. Elektwon yo aji tankou ti leman k ap vire. Nan pifò bagay, elektwon yo vire tout kote owaza. Men, nan materyèl leman, elèktron la vire liy moute.

Vire ki aliyen yo fè yon jaden mayetik jeneral ak de bout - poto nò ak sid. Pol opoze atire youn ak lòt, tankou nò ak sid. Men, menm poto yo repouse pou de nò.

Ki jan fò yon leman depann de kisa li fèt. Gen kèk materyèl kenbe vire elèktron yo aliyen pi byen pase lòt. Kapasite sa a pou reziste vire yo ap melanje yo rele retantivite. Pi wo retantivite fè yon leman pi fò. Aliyman pwòp nan zillyon elektwon k ap vire ansanm pèmèt leman kole ak metal!

Leman pèmanan vs elektwo-aman

De kalite leman egziste, ki gen ladan pèmanan ak elektwomayetik. Leman pèmanan kenbe mayetis yo. Yo fèt an fè, nikèl, cobalt, ak metal ra. Vire atomik yo nan materyèl sa yo aliman espontaneman.

Elektwo-leman yo fèt lè yo pase yon kouran elektrik atravè yon bobin fil alantou yon nwayo fè. Se jaden an mayetik kreye pa aktyèl la nan fil la. Lè aktyèl la sispann, yon elektwomayet pèdi mayetis li yo. 

Leman pèmanan ak elektwo-aman afekte yon fason diferan pa tanperati. Ann gade chak moun:

Ki jan tanperati afekte leman pèmanan

Leman pèmanan sèlman travay nan yon seri tanperati espesifik. Si yon leman pèmanan chofe pi wo pase yon tanperati espesifik, ki rele pwen Curie, li pral pèdi mayetis li.

Nan pwen Curie, ti vire yo andedan materyèl leman an kòmanse montre nan direksyon o aza olye pou yo alimante. Li fè leman pèmanan an sispann yo te mayetik.

Tanperati Curie nan materyèl leman komen

Chofaj yon leman pèmanan anlè yon pwen Curie fè li konplètman ki pa mayetik. Pi wo pase pwen sa a, vire atomik ki kreye mayetis yo deranje. Li lakòz leman pèmanan an fè, nikèl, oswa cobalt pèdi tout konpòtman mayetik.

Tipikman, demagnetization konplè sa a pa ka ranvèse nan leman tradisyonèl yo. Leman an dwe re-magnetize lè l sèvi avèk ekspoze a yon lòt jaden mayetik fò.

Sepandan, kèk leman latè ra nan neyodim oswa samaryom cobalt ka reprann mayetis yo apre yo fin chofe pase pwen Curie yo. Men, repete chofaj ak refwadisman atravè itilizasyon chak jou ka toujou tou dousman diminye mayetis la ti jan pa ti jan sou tan.

Anba tanperati Curie a, yon leman pèmanan pral piti piti pèdi fòs pandan li chofe. Plis chalè bay atòm nan vire plis enèji vibrasyon. Twoub sa a nan vire yo ki aliyen fè jaden an mayetik piti piti pi fèb.

Erezman, pèt gradyèl sa a nan mayetis ak ogmante tanperati se revèsib. Lè leman pèmanan an refwadi, atomik la vire reyaliye, ak tout fòs mayetik retounen. Menm ti chanjman tanperati nan kèk degre ka notables chanje pouvwa a jaden mayetik.

An rezime, leman pèmanan travay pi byen nan yon ranje tanperati limite limite. Twòp chalè demagnetize yo antyèman oswa pasyèlman. Tanperati ki pi ba yo amelyore fòs chan mayetik.

Enjenyè yo konsidere enpak tèmik sa yo lè y ap desine aparèy lè l sèvi avèk leman pèmanan. Kontwòl tanperati atansyon asire leman opere nan pik pèfòmans mayetik.

Kijan Tanperati Afèkte Electromagnets

Electromagnets yo diferan de leman pèmanan. Mayetis yo soti nan elektrisite k ap deplase nan yon bobin fil. Chanje elektrisite a fè jaden mayetik la pi fò oswa pi fèb.

Chalè afekte elektwomayman lè li fè fil la pi difisil pou elektrisite a koule. Lè fil la vin pi cho, elektrisite a vibre plis andedan li. Li fè li difisil pou elektrisite a deplase san pwoblèm nan yon direksyon.

Lè elektrisite pa koule tankou fasil, mwens ka ale nan fil la. Se konsa, yon elektwomayèt vin pi fèb lè cho konpare ak lè frèt.

Men, mwayèn tanperati cho ak frèt pa afekte elektwo-aman twòp. Koule elektrisite a desann sèlman yon ti kras sof si fil la chofe. Chan mayetik la vin yon ti kras pi fèb, li pa disparèt nèt.

Refwadisman yon elektwoman desann anpil fè elektrisite koule fasil. Yon egzanp se itilize azòt likid, ki se -196 degre ! Li pèmèt gwo jaden mayetik ak mwens elektrisite. Elektwomayèt supercool ka fè jaden 100, 000 fwa jaden Latè!

An rezime, elektwomayman febli lè cho paske fil la reziste elektrisite plis. Tanperati trè frèt amelyore koule elektrisite ak ranfòse jaden mayetik la. Men, chalè pa retire mayetis elektwomayetik tankou nan leman pèmanan.

Men kèk egzanp sou efè tanperati sou leman

Pou wè ki jan tanperati afekte leman, ann gade kèk egzanp nan mond reyèl la:

● Leman frijidè sèvi ak leman pèmanan ki fèt ak ferit oswa neyodim. Yo vin pi fèb lè cho, men reprann mayetis konplè lè yo refwadi ankò. Kite yo nan chalè tankou yon fou ka tou dousman demagnetize yo sou tan.

● Machin MRI yo sèvi ak elektwo-aman superconducteurs trè pwisan ki supercooled ak elyòm likid. Refwadisman an pèmèt yo fè gwo 3 Tesla jaden mayetik ki nesesè pou analiz kò detaye.

● Gwo elektwo-leman yo itilize pou leve machin nan junkyards yo rele leman teknik. Yo leve chay lou lè l sèvi avèk fòs mayetik. Nan jou ki cho, leman an pa ka leve pwa maksimòm li akòz chalè, febli li. Refwadisman bobin elektwomayetik la pèmèt leve objè ki pi lou yo.

● Ti leman neyodim nan ti motè pèdi koupl epi yo vin mwens efikas si motè a chofe. Tanperati wo demagnetize leman pèmanan yo nan rotor la k ap vire. Li febli jaden an wotasyon mayetik ki fè motè a travay.

● Kasèt mayetik ak kondui di yo itilize ti patikil fè pou estoke done yo. Twòp chalè melanje patikil mayetik yo, efase done yo. Se konsa, depo mayetik gen yon tanperati maksimòm li ka travay nan anvan done yo pèdi.

Egzanp sa yo montre kouman kontwòl tanperati ak jesyon enpòtan anpil lè w ap travay ak leman. Leman pèmanan mande pou refwadisman pou konsève pwopriyete mayetik. An menm tan an, elektwomayet dwe evite surchof, ogmante rezistans fil, epi redwi fòs jaden.

Efè tanperati ki ba sou leman

Nou te wè tanperati ki wo diminye fòs leman. E tanperati lè w konjele?

Kòm mansyone anvan, diminye enèji tèmik ede estabilize aliyman an nan vire atomik nan leman pèmanan. Se konsa, leman pèmanan vin menm pi fò nan tanperati kriyojenik.

Refwadisman leman neyodim ak nitwojèn likid jiska -196 degre ka ogmante fòs rale pa 2-5x konpare ak tanperati chanm. Eta hyper-magnetized sa a pèmèt nouvo aplikasyon tankou tren maglev.

Elektwo-aman tou benefisye de tanperati ki ba akòz rezistans elektrik zewo fil yo (superconductivity). Sa a rezilta nan jaden mayetik menmen soti nan bobin ti.

MRI ak elektwomayman rechèch syantifik yo refwadi pa elyòm likid pou eksplwate potansyèl superconductors tankou niobyòm-fèblan. Operasyon an ba-tanperati pèmèt pi fasil jenerasyon gwo-fòs jaden mayetik.

Se konsa, pandan ke chalè febli leman, tanperati frèt ranfòse pèfòmans leman. Tou de leman pèmanan ak elektwo-aman ka amelyore lè yo diminye mouvman tèmik nan yon nivo molekilè.

Ki jan tanperati afekte estrikti leman yo?

Ti blòk bilding ki fòme materyèl mayetik yo chanje lè yo chofe oswa refwadi. Li afekte jan mayetik yo ye. Ann egzaminen kijan tanperati chanje lasi kristal kalite leman yo ak domèn mayetik.

Leman pèmanan gen ti zòn ki rele domèn. Chak domèn se tankou yon ti leman ak vire ki aliyen. Men, domèn vwazen pwen nan fason o aza. Chofaj melanje moute estrikti nan domèn pwòp, fè leman an pi fèb. Refwadisman liy moute domèn yo nètman, ranfòse mayetis total la.

Materyèl diferan gen diferan estrikti lasi kristal. Li se espas ak lòd atòm yo. Iron gen yon estrikti, ak Cobalt gen yon lòt. Pi bon aliyman domèn depann de espas atomik espesifik ak eta enèji chak lasi kristal.

Elektwo-aman yo se fil ki anroule nan bouk olye ke materyèl solid. Men, yo souvan gen fè kristal oswa nwayo asye. Chofaj fè atòm yo vibre epi gaye apa. Li deranje aliyman domèn nan nwayo a, diminye mayetis. Kenbe elektwo-aman frèt kenbe bon estrikti domèn.

An jeneral, aranjman atomik envizib la eksplike poukisa mayetis chanje ak tanperati a. Chofaj twoub ti estrikti a. Refwadisman pote lòd pwòp ak estabilite. Konprann pwopriyete nanokal sa yo enpòtan anpil pou jeni leman pou tanperati ki wo oswa ki ba.

Chwazi materyèl la leman dwa

Leman pèmanan yo fèt ak fè, nikèl, cobalt, ak ekstraòdinè melanje metal latè ra. Enjenyè chwazi materyèl la baze sou ranje tanperati a, fòs, ak bezwen pri yo.

Leman Alnico gen fè, aliminyòm, nikèl, ak cobalt. Yo travay jiska 600 degre, men fòs chan mayetik yo se mwayen, anviwon 0.5-1.3T.

Leman seramik oswa ferit itilize baryòm ak stronsyòm ferit. Yo se pri ki ba men gen fòs jaden mèg anba 0.4T.

Leman Cobalt Samarium ka fè jaden ki gen gwo fòs jiska 1.1T ak travay a 350 degre men yo chè.

Leman fè-neyodim-bor gen pi bon pèfòmans an jeneral. Yo gen jaden ki pisan jiska 1.4T ak travay nan 230 degre.

Pwopriyete mayetik nan leman pèmanan komen

Pou elektwomayman, bobin kòb kwiv mete maksimize konduktiviti epi yo ka refwadi pou ranfòse jaden an. Nwayo fè konsantre jaden mayetik la. Nikèl-kouvwi fè tou reziste korozyon.

Neyodim oswa samaryom Cobalt travay pi byen pou jaden ki pi fò malgre pri a. Ranje tanperati leman an dwe travay nan detèmine materyèl ki pi bon an.

Eksperyans amizan ak leman

Ou ka eseye eksperyans syans enteresan lakay ou lè l sèvi avèk leman ak divès kalite materyèl.

Leman frèt:

Ou ka wè ki jan tanperati frèt fè leman pi fò ak yon eksperyans plezi. Pran yon leman frijidè epi kole li nan frijidè ou a. Kite leman an sou frijidè a pou kèk èdtan. Lè sa a, sèvi ak li pou ranmase klip papye oswa lòt metal mayetik.

Èske leman an santi tankou li ap rale pi rèd sou objè metal yo lè frèt? Tanperati ki pi ba nan frijidè a fè leman an pi pwisan tanporèman. Men, ogmantasyon sa a nan fòs mayetik pa pral dire pou tout tan.

Apre leman an chofe nan tanperati chanm deyò frijidè a, mayetis li yo ap retounen nan nòmal. Li fre ki jan kèk degre nan chanjman tanperati ka afekte jaden an mayetik envizib!

Leman kwit:

Isit la se yon eksperyans montre chalè fè leman pi fèb. Pran kèk leman epi kwit yo nan fou a nan yon tanperati ki ba 150 degre F (65 degre) pou 10-20 minit. Apre kwit manje, retire leman yo epi teste fòs rale yo.

Eseye ranmase klip papye oswa ti klou. Ou ta dwe remake chalè a te fè leman yo mwens fò. Boulanjri a redwi rale mayetik yo nan fou a cho. Li montre ke menm chalè twò grav ka deranje jaden yo mayetik envizib nan leman pèmanan.

Atraksyon mayetik:

Pran de leman fò. Tape yon sèl leman sou yon pake glas pou li vin frèt anpil. Tape lòt leman an nan yon pake men pi cho, kidonk li vin bèl ak cho. Koulye a, eseye tou dousman pote de leman yo youn nan direksyon lòt.

Peye atansyon sou ki jan fòtman poto opoze yo atire epi kole ansanm. Ou pral remake li pi difisil pou leman cho a atire leman frèt la.

Leman an frèt toujou gen mayetis fò, men chalè a febli mayetis la nan leman an cho. Li demontre ke pi wo tanperati diminye fòs mayetik envizib ant leman. Assez pwòp!

Leman fonn:

Avèk èd granmoun, ou ka montre ki jan leman pèdi mayetis yo lè yo chofe twòp. Sèvi ak plak cho oswa fou ak anpil atansyon pou chofe yon leman pase 770 degre (1418 degre F). Sa a pi wo pase tanperati Curie yo, kote yo sispann mayetik.

Apre chofe leman an anpil, li pa ta dwe rete kole nan objè metal oswa repouse lòt leman!

Jwe ak leman ak tanperati ki wo ka danjere, kidonk jwenn yon granmoun pou ede sipèvize bagay yo san danje. Men, li pwòp pou wè ki jan tanperati ka retire pouvwa mayetik envizib yon leman. Toujou fè anpil atansyon, epi sèlman fè eksperyans ak sipèvizyon adilt apwopriye.

Konklizyon

Tanperati anpil enpak sou leman. Leman pèmanan tankou fè oswa neyodim pèdi tout mayetis pi wo a pwen Curie la. Tanperati pi frèt amelyore fòs jaden yo.

Elektwomayetik piti piti febli lè pi cho akòz pi ba konduktiviti elektrik. Men, frèt ranforsi elektwo-aman supèrkonduktif nan jaden trè wo. Kontwòl tanperati ak anpil atansyon enpòtan anpil. Kenbe leman pèmanan lwen chalè ekstrèm prezève mayetis.

Refwadisman elektwomayetik pèmèt pi fò jaden mayetik. Sèvi ak cho ak frèt debloke nouvo aplikasyon mayetik atravè syans, medikaman, ak jeni.

FAQ sou kijan tanperati afekte leman

Kouman mwen ka di si yon leman te afekte pa tanperati a?

Teste fòs leman an nan mezire jaden mayetik li oswa kapasite pou leve yon pwa li te ye. Konpare espesifikasyon yo pou detèmine nenpòt pèt nan mayetis.

Ki tanperati Curie yon leman?

Tanperati Curie a se papòt kote yon materyèl pèdi pwopriyete pèmanan mayetik li akòz efè tèmik.