Mae magnet parhaol yn sylwedd a all gynnal magnetedd am amser hir. Fe'i gwneir yn bennaf o ddeunyddiau magnetig iawn fel haearn, cobalt, nicel a'u aloion. Mae egwyddor weithredol magnetau parhaol yn seiliedig ar ymddygiad electronau yn y strwythur atomig a phriodweddau meysydd magnetig. Mae'r canlynol yn ddadansoddiad manwl o egwyddor weithredol a mecanwaith magnetau parhaol:
1. Egwyddorion Sylfaenol: Symud a Troelli Electronau
Y tu mewn i atom, mae electronau'n cylchdroi ac yn troelli o amgylch y niwclews, y ddau symudiad yn cynhyrchu caeau magnetig bach.
Trefnu parau electronau: Mewn deunyddiau nad ydynt yn magnetig, mae cyfarwyddiadau troelli electronau yn cael eu trefnu ar hap ac yn canslo ei gilydd, gan arwain at ddim magnetedd yn gyffredinol.
Deunyddiau Magnetig: Mewn deunyddiau magnetig, mae electronau heb bâr yn troelli i'r un cyfeiriad, gan ffurfio "eiliadau magnetig". Gellir trefnu'r eiliadau magnetig hyn i gyfeiriad unedig o dan rai amodau, a thrwy hynny gynhyrchu maes magnetig macrosgopig.
2. Rôl parthau magnetig
Mae tu mewn deunydd magnetig yn cynnwys rhanbarthau bach o'r enw "parthau magnetig."
Pan na chaiff ei fagneteiddio: mae cyfarwyddiadau'r parthau magnetig ar hap ac mae'r magnetedd cyffredinol yn canslo ei gilydd.
Ar ôl magnetization: O dan weithred maes magnetig allanol, mae cyfarwyddiadau'r parthau magnetig wedi'u halinio'n unffurf, ac mae'r deunydd yn dangos magnetedd sylweddol. Mae magnetau parhaol yn defnyddio proses arbennig i drwsio cyfeiriad y parthau magnetig hyn fel y gallant gynnal eu magnetedd yn absenoldeb maes magnetig allanol.
3. Cenhedlaeth o faes magnetig
Mae maes magnetig magnet parhaol yn cynnwys arosodiad caeau magnetig atomig bach di -ri.
Llinellau Maes Magnetig: Gellir cynrychioli siâp a chyfeiriad y maes magnetig gan linellau maes magnetig. Mae llinellau maes magnetig y magnet parhaol yn cychwyn o Begwn y Gogledd (N) ac yn dychwelyd i Begwn (au) y De trwy'r gofod.
Atyniad a Gwrthyriad: Bydd magnetau parhaol yn denu neu'n gwrthyrru sylweddau magnetig cyfagos neu magnetau eraill, yn seiliedig ar egwyddor magnetig "gwrthyrru o'r un rhyw a denu rhyw arall".
4. Gwahanol fathau o magnetau parhaol
Gellir rhannu magnetau parhaol yn sawl math yn ôl deunyddiau:
Boron Haearn Nodymiwm (NDFEB): Y magnet cryfaf, sy'n addas ar gyfer cynhyrchion electronig, cynhyrchu pŵer gwynt a meysydd eraill.
Samarium Cobalt (SMCO): Mae ganddo wrthwynebiad tymheredd uchel da ac mae'n addas ar gyfer offer awyrofod a milwrol.
Ferrite: Cost isel, gwrthsefyll cyrydiad iawn, a geir yn gyffredin mewn siaradwyr a moduron.
Alnico (Alnico): mae ganddo briodweddau gwrth-ddemagnetization rhagorol ac fe'i defnyddir yn aml mewn offeryniaeth.
5. Cymhwyso magnetau parhaol
Defnyddir magnetau parhaol yn helaeth ym mywyd beunyddiol a diwydiant:
Modur: Defnyddir magnetau parhaol i gynhyrchu maes magnetig cylchdroi i yrru'r modur.
Siaradwyr: Mae magnetau parhaol yn darparu maes magnetig cyson mewn dyfeisiau sain sy'n gweithio gyda choiliau i gynhyrchu sain.
Technoleg Maglev: Defnyddir magnetau parhaol mewn trenau maglev a systemau trosglwyddo nad ydynt yn gyswllt.
Offer Meddygol: Mae peiriannau MRI yn defnyddio magnetau parhaol pwerus i greu meysydd magnetig ar gyfer delweddu.
6. Ffenomen demagnetization magnetau parhaol
Efallai y bydd magnetau parhaol yn colli eu magnetedd oherwydd y ffactorau canlynol:
Tymheredd Uchel: Pan eir y tu hwnt i'r tymheredd curie, mae'r parthau magnetig y tu mewn i'r deunydd yn cael eu dinistrio ac mae'r deunydd yn colli ei fagnetedd.
Maes Magnetig Gwrthdroi Cryf: Bydd maes magnetig cryf allanol yn aildrefnu'r parthau magnetig ac yn gwrthbwyso'r magnetedd gwreiddiol.
Sioc Mecanyddol: Gall dirgryniad difrifol amharu ar y trefniant parth magnetig a lleihau'r cryfder magnetig.