Magnetoestricción
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 10 de agosto de 2021; las comprobaciones requieren 2 ediciones .La magnetoestricción (del latín strictio - compresión, estiramiento) es un fenómeno que consiste en que cuando cambia el estado de magnetización de un cuerpo, su volumen y sus dimensiones lineales cambian.
Información general
El efecto fue descubierto por Joule en 1842 y es causado por un cambio en las relaciones entre los átomos en una red cristalina , y por lo tanto es característico de todas las sustancias. Un cambio en la forma de un cuerpo puede manifestarse, por ejemplo, en tensión, compresión, cambio de volumen, que depende tanto del campo magnético actuante como de la estructura cristalina del cuerpo. Los cambios dimensionales más grandes generalmente ocurren en materiales altamente magnéticos. Su elongación relativa generalmente varía dentro de .
El efecto magnetoestrictivo es reversible: cuando las dimensiones lineales del cuerpo cambian bajo la acción de fuerzas externas, sus propiedades magnéticas cambian en consecuencia. Este fenómeno se denomina efecto magnetoelástico (efecto Villari) .
El efecto zumbido
Durante el funcionamiento de muchos aparatos eléctricos, puede escuchar el ruido que proviene de ellos (zumbido, "canto", etc.). El ruido de los dispositivos alimentados por energía doméstica puede ser similar a un zumbido o un zumbido ( escuche un zumbido ). Una posible razón [1] para esto es la magnetoestricción de los núcleos en estructuras inductivas como transformadores o bobinas de choque . Cuando la corriente alterna fluye a través de sus bobinas, se crea un campo magnético alterno de la misma frecuencia , lo que hace que los núcleos ferromagnéticos se contraigan y se estiren (a una frecuencia de 100 Hz para corriente de 50 Hz o múltiples frecuencias), que, a su vez, transmiten estas vibraciones en el aire y otros elementos.diseños. El ruido fuerte puede degradar la comodidad del medio ambiente. La acción de la vibración sobre los elementos estructurales internos puede provocar un agrietamiento progresivo que puede inutilizar el dispositivo.
Este ejemplo ilustra bien el fenómeno, pero en realidad no lo es: las placas a partir de las cuales se ensambla el núcleo zumban, se repelen; vale la pena verter pegamento o (como se hizo antes) clavar una astilla de madera, y el zumbido se detendrá. Los núcleos sólidos "zumban" tan débilmente que necesita un dispositivo especial para reparar el ruido de ellos.
Usando el
Materiales utilizados
Corrientemente[ ¿cuándo? ] utilizan materiales magnetoestrictivos como alfer , níquel , permendur .
Medición de nivel
Para medir el nivel de líquido en el tanque, se instala una guía de onda vertical hecha de un material magnetoestrictivo. Esto se hace de tal manera que la punta de la guía de ondas se coloca en la superficie exterior superior del tanque y el extremo inferior descansa contra el fondo. Se coloca un flotador anular en la guía de ondas, que contiene imanes permanentes y flota libremente en la superficie del líquido. Se alimenta un pulso ultrasónico desde la punta a la guía de ondas. Debido al efecto magnetoestrictivo, en este caso opuesto al efecto Villari , el flotador deforma mecánicamente la guía de ondas. Reflejado por esta deformación, el pulso ultrasónico regresa a la punta, donde se mide el tiempo de su llegada. Este tiempo se usa para juzgar la altura del flotador en la guía de ondas y, por lo tanto, el nivel de líquido en el tanque [2] .
Cuando se utilizan flotadores con diferente gravedad específica, es posible medir no solo el nivel del líquido (el nivel de la interfaz entre las fases líquida y gaseosa), sino también el nivel de la interfaz entre medios con diferentes densidades (por ejemplo, gasolina y agua comercial).
En la práctica, este método se usa para medir el nivel en tanques de hasta 18 m de altura y proporciona un error de medición absoluto bastante pequeño de alrededor de 1 mm.
Generación de ultrasonido
La magnetoestricción se utiliza para generar ultrasonidos e hipersonidos . Para el hipersonido con una frecuencia de alrededor de 1 GHz, la magnetoestricción sigue siendo prácticamente el único método real para obtenerlo.
Etiquetas en sistemas antirrobo
Los sistemas antirrobo acustomagnéticos (AM PKS) utilizan etiquetas, cuyo principio se basa en el uso de aleaciones amorfas con un gran efecto magnetoestrictivo.
Memoria de computadora
Las primeras computadoras usaban alambre que se retorcía o desenroscaba bajo la influencia de un campo magnético, realizando así la memoria en las líneas de retardo .
Datos de referencia
-
Magnetoestricción de algunos materiales.
Notas
- ↑ Hay otras razones, por ejemplo, vibración de devanados sueltos, etc.
- ↑ V. Yu. Kuzminov, A. G. Frolov Medidor de nivel magnetostrictivo // Journal of Sfera Neftegaz No. 1, 2012, pp. 26-28 . Fecha de acceso: 29 de agosto de 2012. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
Enlaces
- Efecto magnetoestrictivo
- Enciclopedia física , v.3. - M .: Gran Enciclopedia Rusa, 1994, ISBN 5-85270-019-3 , p. 10-12.
Véase también
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