Соронзон байдал нь соронзон оронгоор дамждаг физик үзэгдлийн анги юм. Цахилгаан гүйдэл ба энгийн бөөмсийн үндсэн соронзон моментууд нь бусад гүйдэл, соронзон моментуудад ажилладаг соронзон орон үүсгэдэг.
Бүх материалд соронзон орон тодорхой хэмжээгээр нөлөөлдөг. Хамгийн танил нөлөө нь ферромагнетизмаас үүдэлтэй байнгын соронзон моментуудтай байнгын соронз дээр байдаг.
Энэ нийтлэлд бид дараахь зүйлийг авч үзэх болно.
- Соронзон хүчний хүч
- Соронзон хүч нь цахилгаан гүйдэлтэй хэрхэн холбоотой вэ?
- Соронзон хүч ямар материалд нөлөөлдөг вэ?
- Ажиллаж буй соронзон хүчний жишээ
- Соронзон хүчийг хэрхэн дүрсэлсэн бэ?
- Соронзон хүчтэй ямар төрлийн талбарууд хамааралтай вэ?
- Бүх объектууд соронзон хүчийг мэдэрдэг үү?
- Соронзон хүч ба дамжуулагч гадаргуугийн хооронд ямар хамаарал байдаг вэ?
- Соронзон хүч ба объектын хурдны хэмжээ хоёрын хооронд ямар хамааралтай вэ?
- Соронзны гайхалтай түүх
- Соронзон ертөнцийн гайхалтай ертөнцийг судлах
- Материал дахь соронзон орныг судлах
- Цахилгаан соронзон: Цахилгаанаар удирддаг хүчирхэг төхөөрөмж
- Соронзон диполууд: Соронзлолын барилгын блокууд
- Дүгнэлт
Соронзон хүчний хүч
Соронзон хүч гэдэг нь соронзон орон дотор хөдөлж буй цэнэгтэй бөөмд үйлчлэх хүч юм. Энэ нь цэнэгтэй бөөмийн хурд ба соронзон орны перпендикуляр хүч юм. Энэ хүчийг Лоренцын хүчний тэгшитгэлээр тодорхойлсон бөгөөд энэ нь соронзон орон (B) дахь хурдаар (v) хөдөлж буй цэнэгт (q) үйлчлэх хүчийг (F) F = qvBsinθ тэгшитгэлээр илэрхийлдэг бөгөөд энд θ . нь цэнэгийн хурд ба соронзон орны хоорондох өнцөг юм.
Соронзон хүч нь цахилгаан гүйдэлтэй хэрхэн холбоотой вэ?
Соронзон хүч нь цахилгаан гүйдэлтэй нягт холбоотой. Цахилгаан гүйдэл утсаар дамжин өнгөрөхөд утсанд соронзон орон үүсдэг. Энэ соронзон орон нь түүний дэргэд байгаа бусад объектуудад хүч үзүүлж чаддаг. Хүчний хэмжээ, чиглэл нь соронзон орны хүч ба чиглэлээс хамаарна.
Соронзон хүч ямар материалд нөлөөлдөг вэ?
Соронзон хүч нь олон тооны материалд нөлөөлж болно, үүнд:
- Төмөр, ган, никель зэрэг соронзон материалууд
- Зэс, хөнгөн цагаан зэрэг дамжуулагч материал
- Дамжуулагч дахь хөдөлгөөнт электронууд
- Плазм дахь цэнэглэгдсэн тоосонцор
Ажиллаж буй соронзон хүчний жишээ
Ажиллаж буй соронзон хүчний зарим жишээнд:
- Соронзон нь бие биенээ татдаг эсвэл түлхэж байдаг
- Соронз суурилуулсан тул хөргөгч эсвэл хаалган дээр наалддаг наалт
- Хүчтэй соронз руу татагдаж буй ган саваа
- Соронзон талбарт хазайж буй цахилгаан гүйдэл дамжуулах утас
- Дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр луужингийн зүүний тогтвортой хөдөлгөөн
Соронзон хүчийг хэрхэн дүрсэлсэн бэ?
Соронзон хүчийг Ньютон (N) ба Теслас (T) нэгжээр дүрсэлсэн. Тесла нь соронзон орны хүч чадлын нэгж бөгөөд энэ нь нэг теслагийн жигд соронзон орон дээр байрлуулсан нэг ампер гүйдэлтэй утсанд үйлчлэх хүч гэж тодорхойлогддог. Бие махбодид үйлчлэх соронзон хүч нь соронзон орны хүч ба объектын цэнэгийн үржвэртэй тэнцүү байна.
Соронзон хүчтэй ямар төрлийн талбарууд хамааралтай вэ?
Соронзон хүч нь цахилгаан соронзон оронтой холбоотой. Цахилгаан соронзон орон нь цахилгаан цэнэг ба гүйдлийн нөлөөгөөр үүсдэг орон нутгийн нэг төрөл юм. Соронзон орон нь цахилгаан соронзон орны нэг бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөнөөр үүсдэг.
Бүх объектууд соронзон хүчийг мэдэрдэг үү?
Бүх объектууд соронзон хүчийг мэдэрдэггүй. Зөвхөн цэвэр цэнэгтэй эсвэл цахилгаан гүйдэл тээж буй объектууд соронзон хүчийг мэдрэх болно. Цэвэр цэнэггүй, цахилгаан гүйдэлгүй объектууд соронзон хүчийг мэдрэхгүй.
Соронзон хүч ба дамжуулагч гадаргуугийн хооронд ямар хамаарал байдаг вэ?
Соронзон талбарт дамжуулагч гадаргууг байрлуулахад гадаргуу дээрх электронууд соронзон орны нөлөөгөөр хүчийг мэдрэх болно. Энэ хүч нь электронуудыг хөдөлгөх бөгөөд энэ нь гадаргуу дээр гүйдэл үүсгэх болно. Гүйдэл нь эргээд анхны соронзон оронтой харилцан үйлчлэх соронзон орон үүсгэж, гадаргуу дээр хүчийг мэдрэх болно.
Соронзон хүч ба объектын хурдны хэмжээ хоёрын хооронд ямар хамааралтай вэ?
Тухайн объектод үйлчлэх соронзон хүч нь тухайн биетийн хурдны хэмжээтэй пропорциональ байна. Объект хурдан хөдөлж байх тусам соронзон хүч илүү хүчтэй болно.
Соронзны гайхалтай түүх
- "Соронз" гэдэг үг нь Туркийн Айда ууланд байдаг тусгай төрлийн чулуулгийг хэлдэг латин "magnes" гэсэн үгнээс гаралтай.
- Эртний Хятадууд 2,000 гаруй жилийн өмнө төмрийн ислээр бүтсэн байгалийн соронз болох чулууг олж илрүүлжээ.
- Английн эрдэмтэн Уильям Гилберт 16-р зууны сүүлчээр соронзны шинж чанар, тэр дундаа соронзон туйл оршин байсан тухай урьд нь ажигласан зүйлээ баталжээ.
- Голландын эрдэмтэн Кристиан Эрстед 1820 онд цахилгаан ба соронзон хоёрын хамаарлыг нээсэн.
- Францын физикч Андре Ампер Oersted-ийн бүтээлийг өргөжүүлж, цахилгаан ба соронзон хоёрын хамаарлыг судалж, соронзон орны тухай ойлголтыг боловсруулсан.
Байнгын соронзны хөгжил
- Соронзлолын эхний жилүүдэд судлаачид илүү хүчтэй, илүү хүчирхэг соронз үйлдвэрлэх сонирхолтой байв.
- 1930-аад онд Сумитомогийн судлаачид төмөр, хөнгөн цагаан, никелийн хайлшийг бүтээж, өмнөх бүх материалаас илүү эрчим хүчний нягтралтай соронзон үүсгэдэг.
- 1980-аад онд Москвагийн Шинжлэх ухааны академийн судлаачид неодим, төмөр, борын (NdFeB) нэгдлээс бүтсэн шинэ төрлийн соронзыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь өнөөгийн технологийн хувьд хамгийн хүчтэй соронз юм.
- Орчин үеийн соронзууд нь 52 мега-Гаусс-оэрстед (MGOe) хүртэл хүчтэй соронзон орон үүсгэж чаддаг бөгөөд энэ нь 0.5 MGOe-тэй харьцуулахад асар их юм.
Эрчим хүч үйлдвэрлэхэд соронзны үүрэг
- Соронзон нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, ялангуяа салхин турбин, усан цахилгаан станцаас эрчим хүч үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
- Соронзыг мөн цахилгаан моторт ашигладаг бөгөөд энэ нь машинаас эхлээд гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл хүртэл байдаг.
- Соронзны сонирхол нь соронзон орон үүсгэх чадвараас үүдэлтэй бөгөөд үүнийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.
Соронзны ирээдүй
- Эрдэмтэд соронзлолын шинэ материал, бүтээн байгуулалт, тэр дундаа газрын ховор металл, хайлшийг ашиглах талаар судалж байна.
- Нео соронз нь өмнөх ямар ч соронзоос илүү хүчтэй, соронзлолын талбарт хувьсгал хийх чадвартай шинэ төрлийн соронз юм.
- Соронзны талаарх бидний ойлголт улам бүр өргөжиж байгаа тул тэдгээр нь технологийн дэвшилтэт нийгэмд улам чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.
Соронзон ертөнцийн гайхалтай ертөнцийг судлах
Соронзон байдал нь бусад материалыг татах эсвэл няцаах боломжийг олгодог зарим материалын шинж чанар юм. Соронзон хүчний төрлүүд нь:
- Диамагнетизм: Энэ төрлийн соронзон нь бүх материалд байдаг бөгөөд материал дахь электронуудын хөдөлгөөнөөс үүсдэг. Соронзон талбарт материалыг байрлуулахад материал дахь электронууд соронзон орны эсрэг цахилгаан гүйдэл үүсгэнэ. Энэ нь сул түлхэлтийн үр дүнд хүргэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн мэдэгдэхүйц биш юм.
- Парамагнетизм: Энэ төрлийн соронзлол нь бүх материалд байдаг ч диамагнетизмээс хамаагүй сул байдаг. Парамагнит материалд электронуудын соронзон моментүүд хоорондоо уялдаатай байдаггүй ч гадны соронзон орны нөлөөгөөр тэдгээр нь тааруулж болно. Энэ нь материалыг соронзон орон руу сул татахад хүргэдэг.
- Ферромагнетизм: Энэ төрлийн соронзон нь хамгийн танил бөгөөд ихэнх хүмүүс "соронзон" гэдэг үгийг сонсохдоо боддог зүйл юм. Ферросоронзон материалууд нь соронзонд хүчтэй татагддаг бөгөөд гадны соронзон орон зайлуулсны дараа ч соронзон шинж чанараа хадгалж чаддаг. Учир нь тухайн материал дахь электронуудын соронзон моментууд нэг чиглэлд байрлаж, хүчтэй соронзон орон үүсгэдэг.
Соронзон судлалын цаад шинжлэх ухаан
Соронзон байдал нь материал дахь электрон гэх мэт цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөнөөр үүсдэг. Эдгээр цэнэгүүдээс үүссэн соронзон орон нь соронзон орон үүсгэдэг шугамуудын багц гэж тодорхойлж болно. Соронзон орны хүч нь одоо байгаа цэнэгийн тоо болон тэдгээрийн зэрэгцсэн байдлаас хамаарч өөр өөр байдаг.
Материалын бүтэц нь түүний соронзон шинж чанарт мөн үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, ферросоронзон материалд молекулуудын соронзон моментууд нэг чиглэлд байрлаж, хүчтэй соронзон орон үүсгэдэг. Диамагнит материалд соронзон моментууд нь санамсаргүй байдлаар чиглэсэн байдаг тул сул түлхэлтийн нөлөө үзүүлдэг.
Соронзон байдлыг ойлгохын ач холбогдол
Соронзон байдал нь материйн чухал шинж чанар бөгөөд олон практик хэрэглээтэй байдаг. Соронзон хүчийг ашиглах зарим аргууд нь:
- Цахилгаан мотор ба генераторууд: Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хөдөлгөөн үүсгэх эсвэл цахилгаан үүсгэхийн тулд соронзон орныг ашигладаг.
- Соронзон хадгалалт: Соронзон орон нь хатуу диск болон бусад төрлийн соронзон хадгалах хэрэгсэлд өгөгдлийг хадгалахад ашиглагддаг.
- Эмнэлгийн дүрслэл: Соронзон резонансын дүрслэл (MRI) нь соронзон орны тусламжтайгаар биеийн нарийвчилсан зургийг гаргадаг.
- Соронзон хөөргөх: Соронзон талбарыг тээвэр, үйлдвэрлэлд ашигладаг объектуудыг хөөргөхөд ашиглаж болно.
Соронзон чанарыг ойлгох нь материалтай ажилладаг эрдэмтэн, инженерүүдэд бас чухал юм. Материалын соронзон шинж чанарыг ойлгосноор тэд янз бүрийн хэрэглээнд зориулж тусгай соронзон шинж чанартай материалыг зохион бүтээх боломжтой.
Материал дахь соронзон орныг судлах
Соронзон орны хүчийг нэг метр ампер (А/м) нэгжээр тодорхойлно. Соронзон орны эрч хүч нь соронзон урсгалын нягттай холбоотой бөгөөд энэ нь өгөгдсөн талбайг дайран өнгөрөх соронзон орны шугамын тоо юм. Соронзон орны чиглэлийг вектороор тодорхойлдог бөгөөд энэ нь тухайн талбайд хөдөлж буй эерэг цэнэгийн соронзон хүчний чиглэлийг заадаг.
Соронзон орон дахь дамжуулагчийн үүрэг
Зэс эсвэл хөнгөн цагаан гэх мэт цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг материалууд соронзон орны нөлөөлөлд өртдөг. Цахилгаан гүйдэл дамжуулагчаар урсах үед гүйдлийн урсгалын чиглэлд перпендикуляр соронзон орон үүсдэг. Үүнийг баруун гарын дүрэм гэж нэрлэдэг бөгөөд эрхий хуруу нь одоогийн урсгалын чиглэлийг зааж, хуруунууд нь соронзон орны чиглэлд муруйдаг.
Соронзон материалын өвөрмөц төрлүүд
Соронзон материал нь ферромагнит ба парамагнит гэсэн хоёр өвөрмөц төрөл байдаг. Төмөр, никель, кобальт зэрэг ферросоронзон материалууд нь хүчтэй соронзон оронтой бөгөөд соронзлох боломжтой. Хөнгөн цагаан, цагаан алт зэрэг парамагнит материалууд нь сул соронзон оронтой бөгөөд тийм ч амархан соронзлогддоггүй.
Цахилгаан соронзон: Цахилгаанаар удирддаг хүчирхэг төхөөрөмж
Цахилгаан соронзон гэдэг нь утсаар цахилгаан гүйдэл гүйлгэх замаар үүсдэг соронзны нэг төрөл юм. Энэ утсыг ихэвчлэн төмөр эсвэл өөр соронзон материалаар хийсэн цөмд ороосон байдаг. Цахилгаан соронзонгийн зарчим нь утсаар цахилгаан гүйдэл гүйх үед утсанд соронзон орон үүсдэг. Утсыг ороомог болгон оросноор соронзон орон бэхжиж, үүссэн соронз нь ердийн байнгын соронзоос хамаагүй хүчтэй болдог.
Цахилгаан соронзонг хэрхэн удирддаг вэ?
Цахилгаан соронзонгийн хүчийг түүгээр урсах цахилгаан гүйдлийн хэмжээг өөрчлөх замаар амархан удирдаж болно. Гүйдлийн хэмжээг ихэсгэх буюу багасгах замаар соронзон орныг сулруулж эсвэл бэхжүүлж болно. Цахилгаан соронзны туйлуудыг цахилгаан гүйдлийн урсгалыг өөрчлөх замаар ч эргүүлж болно. Энэ нь цахилгаан соронзонг өргөн хүрээний хэрэглээнд маш их хэрэгтэй болгодог.
Цахилгаан соронзонтой хийсэн хөгжилтэй туршилтууд юу вэ?
Хэрэв та цахилгаан соронзонгийн шинжлэх ухааныг сонирхож байгаа бол гэртээ хийж болох олон хөгжилтэй туршилтууд байдаг. Энд хэдэн санаа байна:
- Хумсны эргэн тойронд утсыг ороож, батерейнд холбох замаар энгийн цахилгаан соронзон бүтээгээрэй. Та цахилгаан соронзонгоороо хэдэн цаасны хавчаар авч болохыг хараарай.
- Цахилгаан соронзон ба батерей ашиглан энгийн мотор бүтээ. Зайны туйлшралыг эргүүлснээр та моторыг эсрэг чиглэлд эргүүлэх боломжтой.
- Энгийн генератор үүсгэхийн тулд цахилгаан соронзон ашиглана уу. Соронзон орон дотор ороомог утсыг эргүүлснээр та бага хэмжээний цахилгаан үүсгэж болно.
Ерөнхийдөө цахилгаан соронзон байдаг нь түүнийг цахилгаанаар амархан удирдаж чаддаг тул олон төхөөрөмж, хэрэглээний чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болдог.
Соронзон диполууд: Соронзлолын барилгын блокууд
Соронзон диполууд нь соронзон хүчний үндсэн барилгын материал юм. Эдгээр нь соронзлолын хамгийн жижиг нэгж бөгөөд электрон гэж нэрлэгддэг жижиг соронзуудаас тогтдог. Эдгээр электронууд нь материалын молекулуудад байдаг бөгөөд соронзон орон үүсгэх чадвартай байдаг. Соронзон диполь нь эерэг ба сөрөг цэнэгээс бүрдэх гүйдлийн гогцоо юм.
Соронзон диполын үйл ажиллагаа
Соронзон диполь нь олон нэгдлүүдийн бүтэц, үйл ажиллагаанд идэвхтэй үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдгээр нь ердийн утас ба хэлхээнд ихэвчлэн байдаг бөгөөд тэдгээрийн оршихуй нь соронзон орны хүчнээс шууд хамаардаг. Соронзон орны хүчийг гогцооны талбай ба түүгээр урсах гүйдлээр тодорхойлно.
Анагаах ухаанд соронзон диполийн ач холбогдол
Соронзон дипол нь анагаах ухаанд маш их ач холбогдолтой байдаг. Эдгээр нь янз бүрийн өвчнийг оношлох, эмчлэхэд ашиглаж болох жижиг соронз бүтээхэд ашиглагддаг. Анагаах ухаанд соронзон диполийг ашиглахыг соронзон резонансын дүрслэл (MRI) гэж нэрлэдэг. MRI бол соронзон дипол ашиглан биеийн дотор талын зургийг бүтээх найдвартай бөгөөд аюулгүй эмнэлгийн арга юм.
Дүгнэлт
Тэгэхээр соронзон гэдэг нь соронзыг татах юм уу түлхэгч зүйлийг хэлдэг. Энэ бол цахилгаан, соронзонтой холбоотой хүч юм. Та үүнийг хөргөгчинд хийх эсвэл луужингийн хойд зүг рүү чиглүүлэхэд ашиглаж болно. Тиймээс үүнийг ашиглахаас бүү ай! Энэ нь санагдаж байгаа шиг тийм ч төвөгтэй биш юм. Зүгээр л дүрмийг санаарай, тэгвэл та зүгээр байх болно.
Би бол Tools Doctor-ийн үүсгэн байгуулагч, контент маркетер, аав Жоост Нусселдер. Би шинэ тоног төхөөрөмж туршиж үзэх дуртай бөгөөд багийнхаа хамт 2016 оноос хойш үнэнч уншигчдад багаж хэрэгсэл, урлалын зөвлөмжөөр туслахын тулд блогийн дэлгэрэнгүй нийтлэлүүдийг бэлтгэж байна.
