Aukume: He Aratohu Katoa mo te Mana Aukume me nga Maara

na Joost Nusselder | Whakahoutia i:  June 20, 2022
He pai ki ahau te hanga i nga korero koreutu ki tonu i nga tohutohu mo aku kaipānui, koe. Kaore au e whakaae ki nga kaitautoko kua utua, ko taku whakaaro oku ake, engari ki te kite koe he pai aku taunakitanga ka mutu ka hokona e koe tetahi mea e pai ana koe na roto i tetahi o aku hononga, ka whiwhi pea au i tetahi Komihana kaore he utu ke atu ki a koe. Taipitopito Kōrero

Ko te aukume he karaehe o nga ahuatanga tinana e takawaenga ana e nga papa autō. Ko nga iahiko hiko me nga wa autō taketake o nga matūriki timatanga ka puta he papa autō, e mahi ana ki etahi atu au me nga waa autō.

Ko nga rawa katoa ka awehia e te papa autō. Ko te paanga tino mohio kei runga i nga aukume tuturu, he taima autō mau tonu na te ferromagnetism.

He aha te aukume

Te Mana o te Mana Aukume

Ko te kaha aukume ko te topana e mahia ana ki runga i tetahi matūriki kua utaina e neke ana i roto i te papa aukume. He topana e noho tika ana ki te tere o te matūriki kua utaina me te papa autō. Ko tenei topana e whakaahuatia ana e te wharite topa a Lorentz, e kii ana ko te topana (F) e mahi ana i runga i te utu (q) e neke ana me te tere (v) i roto i te papa autō (B) ka hoatu e te whārite F = qvBsinθ, kei reira θ ko te koki i waenga i te tere o te utu me te papa autō.

He pehea te hononga o te Mana aukume ki te ia hiko?

He hononga tata te kaha aukume ki te iahiko hiko. Ka rere te iahiko hiko i roto i te waea, ka hanga he papa autō huri noa i te waea. Ka taea e tenei papa autō te kaha ki runga i etahi atu mea kei tona aroaro. Ko te nui me te ahunga o te kaha ka whakawhirinaki ki te kaha me te ahunga o te papa autō.

He aha nga maatanga e awehia ana e te mana autō?

Ka taea e te kaha autō te awe i te maha o nga rawa, tae atu ki:

  • Ko nga taonga aukume penei i te rino, te rino, me te nickel
  • Te whakahaere i nga taonga penei i te parahi me te konumohe
  • Irahiko pūkoro i roto i te kawe
  • Ko nga matūriki kua tohua i roto i te plasma

Nga Tauira o te Mahinga Aukume

Ko etahi tauira o te kaha autō e mahi ana ko:

  • Ko nga aukume e kukume ana, e turaki ana ranei tetahi ki tetahi
  • Ko nga whakapiripiri ka piri ki te pouaka pouaka, ki te kuaha ranei na te mea kua whakauruhia ki te aukume
  • He rakau rino e toia ana ki te aukume kaha
  • He waea e mau ana i te iahiko hiko e paopao ana i roto i te papa autō
  • Te neke haere tonu o te ngira kāpehu nā te papa autō o Papatūānuku

He pehea te whakaahuatanga o te mana autō?

Ka whakaahuahia te kaha aukume ma te whakamahi i nga waeine o nga newtons (N) me te teslas (T). Ko te tesla te waeine o te kaha o te papa autō, a, kua tautuhia ko te kaha e mahi ana i runga i te waea e mau ana i te ia o te kotahi ampere kua tuu ki roto i te papa autō rite o te tesla kotahi. Ko te kaha autō e mahi ana i runga i tetahi mea he rite ki te hua o te kaha o te papa autō me te utu o te ahanoa.

He aha te momo mara e pa ana ki te mana autō?

Ko te kaha aukume e pa ana ki nga papa hiko. Ko te mara hiko he momo mara ka hangaia e te aroaro o nga utu hiko me nga ia. Ko te papa aukume tetahi waahanga o te papa hiko, a ka hangaia e te nekehanga o nga utu hiko.

Ka Paa Nga Ahanoa Katoa ki te Mana Autō?

Kare nga mea katoa ka pa ki te kaha autō. Ko nga mea anake he utu kupenga, kei te mau i te iahiko hiko ka pa ki te kaha autō. Ko nga mea karekau he utu kupenga, karekau hoki e mau ana i te iahiko hiko, karekau e pa ki te kaha autō.

He aha te hononga i waenga i te mana autō me te whakahaere i nga mata?

Ina whakanohoia he mata whakahaere ki roto i te papa autō, ka wheako nga irahiko o te mata i te kaha na runga i te papa autō. Ma tenei kaha ka neke nga irahiko, ka puta he ia i te mata. Ma te o naianei ka hanga he papa autō ka pahekoheko ki te papa autō taketake, ka puta he kaha te mata.

He aha te hononga i waenga i te mana autō me te rahi o te tere o te ahanoa?

Ko te kaha autō e mahi ana i runga i tetahi mea he orite ki te nui o te tere o te ahanoa. Ka tere te neke o tetahi mea, ka kaha ake te kaha autō.

Te Hītori Whakamīharo o Aukume

  • No roto mai te ta‘o “magnet” i te ta‘o Latino “magnes,” o te faataa ra i te hoê huru ofai taa ê i itehia i Turkey i nia i te mou‘a Ida.
  • I kitea e nga Hainamana o mua nga kowhatu, he aukume maori i hanga mai i te waikura rino, neke atu i te 2,000 tau ki muri.
  • I whakapumautia e te kaiputaiao Ingarihi a William Gilbert nga kitenga o mua mo nga ahuatanga o nga aukume i te mutunga o te rau tau 16, tae atu ki te noho o nga pou aukume.
  • I kitea e te kaiputaiao Tatimana a Christian Oersted te hononga o te hiko me te aukume i te tau 1820.
  • Ko te tohunga ahupūngao Wīwī a Andre Ampere i whakawhānui ake i ngā mahi a Oersted, i ako i te hononga o te hiko me te aukumetanga me te whakawhanake i te ariā o te papa autō.

Te Whanaketanga o nga Aukume Tuturu

  • I nga tau tuatahi o te aukumetanga, i pirangi nga kairangahau ki te whakaputa aukume kaha ake, kaha ake.
  • I te tekau tau atu i 1930, i hangaia e nga kairangahau o Sumitomo tetahi koranu rino, konumohe, me te nikel i hanga he aukume he teitei ake te kiato o te hiko atu i nga mea o mua.
  • I te tekau tau atu i 1980, i whakauruhia e nga kairangahau o te Academy of Sciences i Moscou tetahi momo aukume hou i hangaia mai i te huinga o te neodymium, te rino, me te boron (NdFeB), koinei te aukume kaha rawa atu e waatea ana i enei ra.
  • Ka taea e nga aukume hou te whakaputa i nga mara autō me te kaha ki te 52 mega-Gauss-oersteds (MGOe), he nui rawa atu ki te 0.5 MGOe i hangaia e nga kowhatu.

Te Mahi a Aukume i roto i te Hanganga Pungao

  • He mahi nui te aukume ki te whakangao hiko, ina koa ki te whakaputa hiko mai i nga kapohau hau me nga paawa wai.
  • Ka whakamahia ano nga aukume ki nga motuka hiko, ka kitea i roto i nga mea katoa mai i nga motuka ki nga taputapu whare.
  • Ko te hiahia ki nga aukume ka puta mai i to raatau kaha ki te whakaputa i te papa aukume, ka taea te whakamahi ki te whakaputa hiko hiko.

Te heke mai o aukume

  • Kei te rangahau nga kaiputaiao i nga rawa hou me nga whanaketanga o te aukumetanga, tae atu ki te whakamahi i nga konganuku whenua onge me nga koranu.
  • Ko te neo aukume he momo aukume hou e kaha ake ana i nga aukume o mua me te kaha ki te huri i te mara o te aukume.
  • I te mea e kaha haere tonu ana to maatau mohiotanga ki nga aukume, ka whai waahi nui ratou ki roto i nga hapori hangarau.

Te Tirotiro i te Ao Ataahua o te Aukumetanga

Ko te aukume he taonga kei etahi rawa, e taea ai e ratou te kukume, te turaki ranei i etahi atu rawa. Ko nga momo aukume ko:

  • Diamagnetism: Ko tenei momo aukume kei roto i nga rawa katoa, na te neke o nga irahiko i roto i te rauemi. Ina whakanohoia he rawa ki roto i te papa aukume, ka puta mai nga irahiko i roto i te rauemi he iahiko hiko e whakahē ana i te papa autō. Ko tenei ka puta he ngoikoretanga ngoikore, kaore e kitea.
  • Paramagnetism: Ko tenei momo aukumetanga kei roto ano i nga rawa katoa, engari he ngoikore ake i te diamagnetism. I roto i nga rauemi paramagnetic, karekau nga taima aukume o nga irahiko e hono ana, engari ka taea te whakararangi ma te papa autō o waho. Na tenei ka ngoikore te kukume o nga rawa ki te papa autō.
  • Ferromagnetism: Ko tenei momo aukume te mea tino mohio me te whakaaro o te nuinga o te tangata ina rongo ana ratou i te kupu "magnet." Ko nga taonga ferromagnetic ka kaha te kukume ki nga aukume ka taea te pupuri i o raatau taonga autō ahakoa i muri i te tangohanga o te papa autō o waho. Ko te mea tenei na te mea ko nga wa autō o nga irahiko i roto i te rauemi kei te hono ki te huarahi kotahi, ka whakaputa i te papa autō kaha.

Te Pūtaiao kei muri i te aukumetanga

Ka puta te aukumetanga e te neke o nga utu hiko, penei i nga irahiko, i roto i tetahi rawa. Ko te papa autō i puta mai i enei utu ka taea te kii he huinga raina ka hangaia he papa autō. He rereke te kaha o te papa autō i runga i te maha o nga utu e noho ana me te tohu e hono ana.

Ka whai waahi ano te hanga o tetahi rawa ki ona ahuatanga autō. I roto i nga rauemi ferromagnetic, hei tauira, ko nga momeniti autō o nga rāpoi ngota e whakahāngaitia ana ki te huarahi kotahi, ka puta he papa autō kaha. I roto i nga rauemi diamagnetic, ko nga taima autō e hanga matapōkeretia ana, ka hua mai he ngoikoretanga o te aukati.

Te Hiranga o te Maramatanga ki te Aukumetanga

Ko te aukume tetahi taonga nui o te matū he maha nga whakamahinga mahi. Ko etahi o nga huarahi e whakamahia ai te magnetism ko:

  • Nga motuka hiko me nga miihini: Ka whakamahia e enei taputapu nga papa autō ki te whakaputa nekehanga, ki te whakaputa hiko ranei.
  • Rokiroki aukume: Ka whakamahia nga mara autō ki te penapena raraunga i runga i nga puku pakeke me etahi atu momo purongo rokiroki autō.
  • Atahanga rongoa: Ka whakamahia e te Atahanga Resonance Magnetic (MRI) nga papa autō ki te whakaputa whakaahua taipitopito o te tinana.
  • Te whakahekenga aukume: Ka taea te whakamahi i nga mara aukume ki te whakaneke i nga taonga, he tono mo te kawe waka me te hangahanga.

He mea nui ano te mohio ki te aukumetanga mo nga kaiputaiao me nga miihini e mahi ana me nga rawa. Ma te mohio ki nga ahuatanga autō o tetahi rawa, ka taea e ratou te hoahoa rauemi me nga ahuatanga autō motuhake mo nga tono rereke.

Te Tirotiro i nga Mahere Aukume i roto i nga Rawa

Ko te kaha o te papa autō kua tautuhia ki nga waeine o te ampere mo ia mita (A/m). Ko te kaha o te papa autō e hono ana ki te kiato o te rere autō, ko te maha o nga raina papa autō e haere ana i roto i tetahi waahi. Ko te ahunga o te papa autō e tautuhia ana e te vector, e tohu ana i te ahunga o te kaha autō i runga i te utu pai e neke ana i te mara.

Te Mahi a nga Kai-whakahaere i roto i nga Mahinga Aukume

Ko nga taonga e kawe hiko ana, penei i te parahi, te konumohe ranei, ka pa ki nga papa autō. Ina rere te iahiko hiko i roto i te kaikawe, ka puta he papa autō e noho tika ana ki te ahunga o te rere o te ia. E mohiotia ana tenei ko te ture ringa matau, ka tohu te koromatua ki te ahunga o te rere o naianei, ka kopikopiko nga maihao ki te ahunga o te papa autō.

Ko nga Momo Motuhake o nga Rawa Aukume

E rua nga momo taonga autō: ferromagnetic me te paramagnetic. Ko nga taonga ferromagnetic, penei i te rino, te nickel, me te cobalt, he kaha te papa autō ka taea te aukume. Ko nga taonga paramagnetic, penei i te konumohe me te konukawata, he ngoikore te papa aukume, kaore i te ngawari ki te aukume.

Te Hikohiko: He Pūrere Kaha e Peia ana e te Hiko

Ko te aukume hiko he momo aukume ka hangaia ma te rere i te iahiko hiko ma te waea. I te nuinga o te wa ka takai te waea ki tetahi matua i hangaia ki te rino, ki tetahi atu mea autō ranei. Ko te kaupapa kei muri i te aukume hiko ko te mea ka rere te iahiko hiko i roto i te waea, ka puta he papa autō huri noa i te waea. Ma te takai i te waea ki roto i te porowhita, ka kaha ake te papa aukume, ka kaha ake te aukume ka puta mai i te aukume tuturu.

Me pehea te Whakahaere Hihiko?

Ka ngawari te whakahaere i te kaha o te aukume hiko ma te whakarereke i te nui o te iahiko hiko e rere ana. Ma te whakanui ake, te whakaheke ranei i te nui o te naianei, ka taea te ngoikore, te whakapakari ranei i te papa autō. Ko nga pou o te aukume hiko ka taea te huri ma te huri i te rere o te hiko. Ma tenei ka tino whai hua nga hikohiko i roto i te whānuitanga o nga tono.

He aha etahi o nga whakamatautau ngahau me nga hikohiko?

Mena kei te pirangi koe ki te putaiao kei muri i nga hikohiko, he maha nga whakamatautau ngahau ka taea e koe te whakamatau i te kainga. Anei etahi whakaaro:

  • Hangaia he aukume hiko ngawari ma te takai waea ki te whao ka hono atu ki te pākahiko. Tirohia te maha o nga tope pepa ka taea e koe te tiki me to aukume hiko.
  • Hangaia he motini ngawari ma te whakamahi i te hikohiko me te pākahiko. Ma te huri i te polarity o te pākahiko, ka taea e koe te huri i te motuka ki tera taha.
  • Whakamahia he aukume hiko ki te hanga i tetahi miihini ngawari. Ma te huri i tetahi waea waea ki roto i te papa autō, ka taea e koe te whakaputa i te iti o te hiko.

I roto i te katoa, ko te noho o nga hikohiko he mea whai hua na te mea ka ngawari te whakahaere ma te hiko, ka waiho hei waahanga nui i roto i nga taputapu maha me nga tono.

Dipoles aukume: Nga Poraka Hangahanga o te Aukume

Ko nga dipoles aukume nga poraka hanga taketake o te aukumetanga. Ko ratou te waeine iti rawa o te aukumetanga, he mea tito i nga aukume ririki e kiia nei he irahiko. Kei roto enei irahiko i roto i nga ngota ngota o tetahi rawa me te whai mana ki te hanga i tetahi papa autō. Ko te dipole aukume he kopikopiko noa o te ia e hanga ana i nga utu pai me te kino.

Te Mahi o nga Dipoles Aukume

Ka whai wāhi kaha nga dipoles aukume ki te hanga me te mahi o te maha o nga pūhui. Kei te nuinga o te waa kei roto i te waea me te ara iahiko, a ko to ratau aroaro e pa ana ki te kaha o te papa autō. Ko te kaha o te papa autō e homai ana e te horahanga o te kapiti me te ia e rere ana i roto.

Te Hiranga o nga Dipoles Magnetic i roto i te Putaiao Hauora

He nui te hiranga o nga dipoles aukume i roto i te aoiao rongoa. Ka whakamahia ki te hanga aukume iti ka taea te whakamahi ki te tirotiro me te rongoa i nga momo mate hauora. Ko te whakamahinga o nga dipoles autō i roto i te pūtaiao hauora e kiia ana ko te whakaata whakaata autō (MRI). Ko te MRI he tikanga rongoa pai me te haumaru e whakamahi ana i nga dipoles autō hei hanga whakaahua o roto o te tinana.

Opaniraa

Na, ko te tikanga o te aukume he mea e kukume ana, e turaki ana ranei i te aukume. He kaha e pa ana ki te hiko me te aukumetanga. Ka taea e koe te whakamahi ki te pupuri mea ki runga i te pouaka pouaka, ki te hanga tohu kapehu ki te raki. Na, kaua e mataku ki te whakamahi! Ehara i te mea uaua penei i te ahua. Me mahara noa ki nga ture ka pai koe.

Ko ahau a Joost Nusselder, te kaiwhakarewa o Taote Utauta, te kaihokohoko ihirangi, me te papa. He pai ki ahau te whakamatau i nga taputapu hou, me taku roopu kua hanga e au nga tuhinga rangitaki hohonu mai i te tau 2016 hei awhina i nga kaipānui pono ki nga taputapu me nga tohutohu mahi.