Réz mágneses

A réz a legtisztább formájában nem mágneses. Erős külső mágneses mezőknek kitéve azonban gyenge mágneses tulajdonságokat mutat. A réz taszítja a mágneseket, de gyengébb szinten, mint a mágneses fémek.

Réz elem
Réz elem

A réz alapvető mágneses tulajdonságai

Lenyűgöző vezetőképessége miatt a réz híres és széles körben használatos az elektromos vezetékekben. Nem mágneses tulajdonságairól is híres. Íme az elsődleges tulajdonságai, és hogyan befolyásolják a mágnesességét.

Rézkristály szerkezet
Rézkristály szerkezet

· Atomszerkezet

Egy rézatom általában 29 elektronból áll, amelyek a magját körülvevő héjakban oszlanak el. Ezen elektronok többsége párokba rendeződik, és ez ahhoz vezet, hogy spinjeik érvénytelenítik egymást. Ez következésképpen csökkenti a réz mágnesesedésének valószínűségét, és gyengén taszítja a rézt a mágnesekkel szemben.

Réz atomszerkezet
Réz atomszerkezet

· Termikus tulajdonságok

A réz általánosan híres kiváló hővezetéséről. A réz erős mágneses tér hatására keletkező örvényáramok hőfejlődéshez vezetnek. Ez a stabil termikus tulajdonság biztosítja, hogy a réz megőrizze diamágneses jellegét még akkor is, ha külső mágneses erőknek van kitéve.

· Vezetőképesség

A rezet erős elektromos vezetőképesség jellemzi, és ez megmagyarázza, hogy miért használják széles körben az elektromos vezetékekben. Elektronjai szabadon mozoghatnak, és ez növeli vezetőképességét. Ez a szabad elektronmozgás azonban nem befolyásolja mágnesességüket. Az elektronok nem illeszkednek a külső mágneses mezőkhöz, ami nemmágnesességhez vezet.

· Mágneses érzékenység

Ha egy réz tárgyat erős mágneses térnek teszünk ki, az a negatív mágneses szuszceptibilitás miatt alig válik mágnesessé. Ez azt jelenti, hogy elektronjai normál körülmények között nem illeszkednek a külső mágneses erővonalakhoz. Alacsony mágneses szuszceptibilitása hozzájárul rossz mágneses tulajdonságaihoz.

Hogyan lehet a rezet mágnesezni

Bár a réz természeténél fogva nem mágneses, a réz tárgyat különféle módszerekkel mágnessé alakíthatja.

· Elektromágneses indukció

Az elektromágneses indukciót elsősorban a réz átmeneti mágnesességének indukálására használják. Ennek eléréséhez erős mágneses mezőt kell előidéznie elektromossággal. Szüksége lesz egy huzaltekercsre, amelyet a réz tárgy köré köthet, és egy áramforrásra.

Az áramforrás bekapcsolása után a vezetéken átfolyó áram erőteljesen igazítja az objektum atomjait a mágneses erővonalakhoz. Ez átmeneti mágnesességhez vezet, amely az áramforrás kikapcsolása után eltűnik.

· Ötvözés

Az ötvözés magában foglalja a tiszta réz és a nyomokban lévő mágneses elemek, például nikkel és mangán keverését. Ha a kapott vegyületet erős mágneses mezőknek teszik ki, az állandó mágnesességet idézhet elő a megfelelő ötvözetek erős mágneses tulajdonságai miatt.

Rézötvözet öntvények
Rézötvözet öntvények

· Nagynyomású indukció

A rézben mágneses képességeket is indukálhat, ha nagy, jellemzően több gigapascal nyomásnak teszi ki. A nagy nyomás megváltoztatja a réz kristályos konfigurációját, ami olyan elektronelrendezést eredményez, amely kedvez a mágnesességnek.

A réz mágnesességét befolyásoló tényezők

A válasz vagy reakció réz azt mutatja, amikor mágneses erőknek vannak kitéve, különböző körülmények között. Íme néhány olyan tényező, amelyek nagymértékben befolyásolják a réz mágneses viselkedését.

· Külső mágneses mező

A rezet diamágnesesnek tekintik, mivel viszonylag gyenge taszítást mutat, amikor külső mágneses mezőknek van kitéve. Ez annak az eredménye, hogy a réz mágneses momentumai küzdenek a külső mágneses erővonalakkal való összehangolás ellen.

Külső mágneses mező
Külső mágneses mező

· Hőfok

Rendkívül magas hőmérsékleten a réz alacsonyabb mágneses taszítást mutat a rosszul beállított mágneses nyomatékok miatt. A hőmérséklet csökkentése éppen ellenkezőleg, szupravezetést indukál, ami erősebb taszításhoz vezet a mágnesekkel szemben.

· Az ötvözetek jelenléte

A ferromágneses elemek, például a vas és a nikkel tiszta rézbe fecskendezése javítja annak mágneses tulajdonságait. A réz felveszi az ötvözetek mágneses képességeit, ami mágnesességet eredményez. A kapott anyag különféle mágneses alkalmazásokhoz használható, mint például a mágneses elválasztás.

· Szennyeződések

A szennyeződésektől mentes réz jellemzően diamágneses, de ha szennyeződéseket viszünk be, mágneses viselkedése megváltozik. A ferromágneses szennyeződések általában erősebb mágneses tulajdonságokat váltanak ki a rézben, míg a nem mágneses szennyeződések gyengítik a réz tulajdonságait.

· Elektromos áram

Az elektromos áram átmeneti mágnesességet indukál a rézben. Ha egyszer beburkol egy tiszta rézből készült tárgyat egy elektromosságot szállító huzalba, a tárgy valószínűleg mágnesezetté válik. A vezeték eltávolítása vagy az áramellátásról való leválasztása azonban a mágnesesség elvesztéséhez vezet.

· Nyírási feszültség

Az erő jelentősen megváltoztathatja a réz tárgy szerkezetét és elektronelrendezését. Ez a mágneses tulajdonságok megváltozását eredményezheti. Például, ha kalapáccsal ütnek egy réz tárgyat, az befolyásolja a mágneses mezőkre adott reakcióját.

A réz nem mágneses természetének bemutatása

A réz mágnesekre adott reakciójának meghatározásához elsősorban egy réz tárgyra és egy erős mágnesre van szüksége. Szükség lehet egy darab papírra és egy sima felületre is.

  • Először törölje le a mágnest egy kendővel, hogy eltávolítsa a port és más szennyeződéseket, amelyek befolyásolhatják a mágneses tulajdonságait.
  • Ezután helyezze a mágnest egy sima felületre, például asztalra.
  • Lassan és óvatosan vigye a réz tárgyat a mágnes felé. Ne hagyja, hogy a kettő érintkezzen.

Megfigyelés

Ha közelebb viszi a rézrudat a mágneshez, észre fogja venni, hogy nem húzódik a mágneshez. Éppen ellenkezőleg, enyhe taszítást észlelhet, ami megmagyarázza a réz diamágneses tulajdonságait.

A réz mágneses felhasználása

Bizonyos körülmények között a tiszta réz diamágneses tulajdonságokkal rendelkezik, ami gyenge revoluciót eredményez. Mint ilyen, a rezet gyakran használják olyan alkalmazásokban, amelyek szükségessé teszik diamágneses tulajdonságait.

  • Mágneses árnyékolás: Ha van bizonyos berendezése, amelyet meg kell védeni a külső mágneses erőktől, akkor rézzel árnyékolhatja azokat. Ez azért van, mert taszítja a mágneses mezőket.
  • Mágneses bevonat: A rezet gyakran alkalmazzák mágneses tárgyakra is, hogy javítsák azok működését. Például mágneses tárolóeszközökön, például szalagokon használják a funkcionalitásuk javítására.
  • Elektromágnesek gyártása: A ferromágneses anyag elektromágnesekbe burkolására használt huzal túlnyomórészt rézből készül. Ez azért van, mert nagyon vezetőképes.
elektromágnes
elektromágnes
  • Transzformátor tekercsek: A transzformátorokban az energia átvitelére használt primer és szekunder tekercsek jellemzően rézből készülnek.
Transzformátor tekercs
Transzformátor tekercs
  • Mágneses lebegés: Diamágneses természete miatt a rezet gyakran használják olyan tárgyak előállítására, amelyeket mágneses lebegtetéssel levegőben kell felfüggeszteni.

További források:

Réz Olvadáspont – Forrás: HM

A réz mágneses tulajdonságai – Forrás: UMD

Mágneses fémek listája – Forrás: SCIENCING

Frissítse a cookie-k beállításait
Lapozzon a lap tetejére