היצרות מגנטית
היצרות מגנטית (מגנטוסטריקטיביות, מאנגלית: Magnetostriction) היא תכונה של חומרים מגנטיים המשנים את צורתם בתגובה לשדה מגנטי (תהליך מגנוט). תופעה זו זוהתה לראשונה בשנת 1842 על ידי ג'יימס ג'ול בעת ניסוי בדגימת ברזל.[1]
השפעה זו גורמת לאובדן אנרגיה עקב חום שנובע מחיכוך בליבות פרומגנטיות רגישות. האפקט אחראי גם לצליל ההמהום הנמוך שניתן לשמוע משנאים, כאשר זרמי זרם חילופין מייצרים שדה מגנטי משתנה.[2]
הסבר
לחומרים פרומגנטיים יש מבנה המחולק ל"תחומים", אשר כל אחד מהם הוא למעשה אזור בעל קיטוב מגנטי אחיד. כאשר מוחל שדה מגנטי, הגבולות בין התחומים מוזזים והתחומים עצמם מסתובבים בהתאם לכיוון ועוצמת השדה. כתוצאה מכך נגרמים שינוים בממדי החומר. התארכות החומר היא יחסית לאורכו ההתחלתי (ללא השפעת שדה מגנטי), והיא מתבטאת בסדרי גודל קטנים של מיקרון למטר (PPM). האיכות המגנטוסטריקטיבית מוגדרת כהתארכות המתקבלת עבור שדה נתון - ככל שההתארכות גבוהה יותר - האיכות המגנטוסריקטיבית גבוהה יותר.
ניתן לקבל גם השפעה הפוכה - שדה מגנטי כתוצאה מהפעלת לחץ מכני (אפקט וילארי) (אנ').
חומרים מגנטוסטריקטיבים
- מבין כל החומרים הטהורים, קובלט מציג את האיכות המגנטוסטריקטיבית הגבוהה ביותר (כ-60 [ppm]) אולם קיימות סגסוגות בעלות איכות גבוהה יותר, כשהידועה ביותר היא טרפנול-די, (Ter עבור טרביום, Fe עבור ברזל, NOL עבור מעבדת חיל הים הימי, ו-D עבור דיספרוזיום). חומר זה יכול להגיע להתארכות של עד 2000ppm בטמפרטורת החדר, והוא החומר הנפוץ ביותר בתחום ההנדסה המגנטית. סגסוגות נוספות הן גלפנול (אנ') ואלפנול (אנ') - חומרים היכולים להתארך כ-200-400ppm.
במתמרי סונאר מוקדמים, במהלך מלחמת העולם השנייה, שימש ניקל כחומר מגנטוסטריקטיבי. כדי להקל על המחסור בניקל, הצי היפני השתמש בסגסוגת ברזל - אלומיניום.
ראו גם
קישורים חיצוניים
- מגנטוסטריקטיביות
- "Magnetostriction and transformer noise" (PDF). אורכב מ-המקור (PDF) ב-2006-05-10.
- רמקולים בלתי נראים מבית Feonic המשתמשים במגנטוסטריקטיביות
- יצרנית סגסוגות מגנטיסטיקטיביות: REMA-CN
שגיאות פרמטריות בתבנית:בריטניקה
פרמטרי חובה [ 1 ] חסרים
הערות שוליים
- ^ Joule, J.P. (1847). "On the Effects of Magnetism upon the Dimensions of Iron and Steel Bars". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 30, Third Series: 76–87, 225–241. נבדק ב-2009-07-19.
- ^ Questions & answers on everyday scientific phenomena. Sctritonscience.com. Retrieved on 2012-08-11.
29469981היצרות מגנטית