Apa itu Imaging?

Magnetisasi, juga disebut magnetisasi atau polarisasi magnetik, adalah kerapatan momen dipol magnetik yang diinduksi dalam bahan magnetik ketika ditempatkan di dekat magnet.

Efek magnetik suatu material juga dapat diinduksi dengan melewatkan arus listrik melalui material tersebut.

Efek magnetik disebabkan oleh pergerakan elektron dalam atom, atau putaran elektron atau inti (Magnetisasi dan Intensitas Magnetik, 2016).

Dari sudut pandang sederhana, ini adalah konversi bahan (biasanya besi) menjadi magnet. Nama magnetisasi berasal dari kata bahasa Perancis aimantation yang diterjemahkan menjadi magnet.

Ketika ditempatkan di bidang yang tidak homogen, materi tertarik atau ditolak ke arah gradien bidang. Sifat ini dijelaskan oleh kerentanan magnetik materi dan tergantung pada tingkat magnetisasi materi di lapangan.

Magnetisasi tergantung pada ukuran momen dipol atom dalam suatu zat dan sejauh mana momen dipol selaras satu sama lain.

Bahan-bahan tertentu, seperti besi, menunjukkan sifat magnetik yang sangat kuat, karena penyelarasan momen magnetik atom-atom mereka dalam wilayah kecil tertentu yang disebut domain.

Dalam kondisi normal, domain berbeda memiliki bidang yang saling membatalkan, tetapi domain juga dapat disejajarkan untuk menghasilkan medan magnet yang sangat besar.

Beberapa paduan, seperti NdFeB (paduan neodymium, besi dan boron), menjaga domain mereka tetap sejajar dan digunakan untuk membuat magnet permanen.

Medan magnet yang kuat yang dihasilkan oleh magnet setebal tiga milimeter dari material ini sebanding dengan elektromagnet yang terbuat dari loop tembaga yang membawa arus beberapa ribu ampere. Sebagai perbandingan, arus dalam bola lampu tipikal adalah 0, 5 amp.

Karena penyelarasan domain suatu bahan menghasilkan magnet, disorganisasi penjajaran yang tertata menghancurkan sifat magnetik material tersebut.

Agitasi termal yang dihasilkan dari pemanasan magnet pada suhu tinggi menghancurkan sifat magnetiknya (Edwin Kashy, 2017).

Definisi dan karakteristik magnetisasi

Magnetisasi atau magnetisasi M dari dielektrik didefinisikan oleh:

Dimana N adalah jumlah dipol magnetik per satuan volume dan μ adalah momen magnetik dipol per dipol (Griffiths, 1998). Magnetisasi juga dapat ditulis sebagai:

Di mana β adalah daya magnetnya.

Efek magnetisasi adalah menginduksi kerapatan arus yang bergabung dalam suatu material

Dan arus permukaan bergabung di permukaannya

Di mana unit menunjukkan luar normal (Weisstein, 2007).

Mengapa beberapa material dapat termagnetkan sementara yang lain tidak bisa?

Sifat-sifat magnetis dari bahan-bahan tersebut berhubungan dengan pasangan putaran dalam atom atau molekulnya. Ini adalah fenomena mekanika kuantum.

Unsur-unsur seperti nikel, besi, kobalt dan beberapa tanah jarang (disprosium, gadolinium) menunjukkan perilaku magnetik unik yang disebut feromagnetisme, besi menjadi contoh paling umum dan paling dramatis.

Bahan-bahan feromagnetik ini menghadirkan fenomena pemesanan jangka panjang pada tingkat atom yang menyebabkan putaran elektron tidak berpasangan sejajar satu sama lain di wilayah yang disebut domain.

Di dalam domain, medan magnetnya sangat kuat, tetapi dalam sampel massal, materi tersebut biasanya tidak akan bermagnet karena banyak domain akan diorientasikan secara acak terhadap satu sama lain.

Feromagnetisme dimanifestasikan dalam kenyataan bahwa medan magnet kecil yang dipaksakan secara eksternal, misalnya dari solenoid, dapat menyebabkan domain magnetik saling menyejajarkan dan dikatakan bahwa bahan tersebut bermagnet.

Medan mengemudi magnetik kemudian akan ditingkatkan oleh faktor besar yang biasanya dinyatakan sebagai permeabilitas relatif untuk material. Ada banyak aplikasi praktis dari bahan feromagnetik, seperti elektromagnet (Ferromagnetism, SF).

Sejak tahun 1950, dan khususnya sejak tahun 1960, telah ditemukan bahwa beberapa senyawa yang terikat ion bersifat feromagnetik, beberapa di antaranya adalah isolator listrik. Lainnya memiliki konduktivitas yang besarnya khas semikonduktor.

Di atas titik Curie (juga disebut suhu Curie), magnetisasi spontan dari bahan feromagnetik menghilang dan menjadi paramagnetik (yaitu, tetap lemah magnetik).

Ini terjadi karena energi panas cukup untuk mengatasi kekuatan penyelarasan internal material.

Suhu curie untuk beberapa bahan feromagnetik penting adalah: besi, 1043 K; Cobalt, 1394 K; Nikel, 631 K; Dan gadolinium, 293 K (Encyclopædia Britannica, 2014).

Bahan yang tidak memiliki sifat magnetik disebut diamagnetik. Ini karena mereka menunjukkan pasangan spin dalam orbital atom atau orbital molekulnya.

Cara untuk memagnetisasi suatu material

1- Gosok logam dengan magnet yang kuat

1. Kumpulkan bahan-bahan yang diperlukan. Untuk menarik logam dengan metode ini, Anda hanya perlu magnet yang kuat dan sepotong logam dengan kandungan besi yang dikenal. Logam tanpa besi tidak akan bersifat magnetis.
2. Identifikasi Kutub Utara magnet. Setiap magnet memiliki dua kutub, kutub utara dan selatan. Kutub utara adalah sisi negatif, sedangkan kutub selatan adalah sisi positif. Beberapa magnet memiliki label yang diberi label langsung pada mereka.
3. Gosok kutub utara dari pusat logam ke ujung. Dengan tekanan kuat, jalankan magnet dengan cepat melalui potongan logam. Tindakan menggosok magnet melalui logam membantu atom besi untuk menyelaraskan dalam satu arah. Berulang kali membelai logam memberi atom lebih banyak kesempatan untuk berbaris.
4. Uji magnetnya. Sentuh logam pada seikat klip atau coba tempelkan ke lemari es Anda. Jika klip menempel atau tetap di lemari es, logam telah menjadi cukup magnet. Jika logam tidak menarik, lanjutkan menggosok magnet ke arah yang sama melalui logam.
5. Lanjutkan menggosok magnet pada objek untuk meningkatkan magnet. Pastikan untuk menggosok magnet ke arah yang sama setiap kali. Setelah sepuluh pukulan, periksa kembali magnetnya. Ulangi sampai magnet cukup kuat untuk mengambil klip. Jika digosok ke arah yang berlawanan dengan Kutub Utara ini akan benar-benar mendemagnetisasi logam (How to Magnetize Metal, SF).

2- Buat elektromagnet

1. Untuk membuat elektromagnet Anda akan membutuhkan kawat tembaga berinsulasi, sepotong logam dengan kandungan besi yang dikenal, baterai 12 volt (atau sumber daya DC lainnya), pemisah kawat dan pemotong listrik, dan pita isolasi.
2. Bungkus kawat berisolasi di sekitar potongan logam. Ambil kawat dan tinggalkan ekor sekitar satu inci, lilitkan kawat di sekitar logam beberapa lusin kali. Semakin banyak koil dibungkus, semakin kuat magnetnya. Biarkan ekor di ujung kawat juga.
3. Lepaskan ujung-ujung kabel tembaga. Menggunakan penghancur kawat, lepaskan setidaknya ¼ inci hingga ½ inci dari kedua ujung kawat. Tembaga harus terbuka sehingga dapat bersentuhan dengan sumber daya dan menyediakan listrik ke sistem.
4. Hubungkan kabel ke baterai. Ambil ujung kawat yang telanjang dan lilitkan di sekeliling terminal negatif baterai. Dengan menggunakan pita listrik, kencangkan di tempatnya dan pastikan kawat logam menyentuh kabel terminal. Dengan kabel lainnya, bungkus dan kencangkan di sekeliling terminal positif baterai.
5. Uji magnetnya. Ketika baterai terhubung dengan benar, itu akan memberikan arus listrik yang menyebabkan atom-atom besi berbaris menciptakan kutub magnet. Ini mengarah ke logam yang bermagnet. Sentuh logam pada beberapa klip dan lihat apakah Anda dapat mengambilnya (Ludic Science, 2015).