ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสนามแม่เหล็ก: คุณสมบัติ ประเภท และการประยุกต์
Magnetostriction คือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือขนาดของวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่ออยู่ภายใต้สนามแม่เหล็กภายนอก ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากอันตรกิริยาระหว่างโมเมนต์แม่เหล็กของอะตอมของวัสดุกับสนามแม่เหล็กภายนอก
เมื่อวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกถูกวางในสนามแม่เหล็กภายนอก โมเมนต์แม่เหล็กของอะตอมของมันจะอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางของสนาม การจัดตำแหน่งนี้ทำให้เกิดแรงบิดบนอะตอม ซึ่งอาจทำให้อะตอมเคลื่อนที่และทำให้วัสดุเสียรูปได้ ปริมาณของการเสียรูปขึ้นอยู่กับความแรงของสนามแม่เหล็กและคุณสมบัติของวัสดุ
การตีบของสนามแม่เหล็กมักพบได้ในวัสดุที่มีการทำให้เกิดสนามแม่เหล็กอย่างมีนัยสำคัญ เช่น เหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์ วัสดุเหล่านี้มักใช้ในการใช้งานที่ต้องใช้สนามแม่เหล็กสูง เช่น ในแม่เหล็กไฟฟ้า มอเตอร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
การตีบด้วยสนามแม่เหล็กมีสองประเภท:
1 สนามแม่เหล็กโดยตรง: สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กถูกนำไปใช้ขนานกับทิศทางของโครงสร้างผลึกของวัสดุ ในกรณีนี้ วัสดุจะเปลี่ยนรูปไปในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็ก
2 สนามแม่เหล็กทางอ้อม: สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กถูกนำไปใช้ในแนวตั้งฉากกับทิศทางของโครงสร้างผลึกของวัสดุ ในกรณีนี้ วัสดุจะเปลี่ยนรูปไปในทิศทางตั้งฉากกับทั้งสนามแม่เหล็กและรูปร่างดั้งเดิมของสนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กสามารถนำไปใช้ได้หลากหลาย เช่น:
1 เซ็นเซอร์แม่เหล็ก: Magnetostriction สามารถใช้วัดการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กได้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการใช้งาน เช่น การนำทางและการตรวจจับสนามแม่เหล็ก
2 แอคชูเอเตอร์: วัสดุแม่เหล็กสามารถใช้ในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการใช้งาน เช่น หุ่นยนต์และการบินและอวกาศ
3 การเก็บเกี่ยวพลังงาน: แมกนีโตสตริกชั่นสามารถใช้เพื่อแปลงความร้อนเหลือทิ้งหรือการสั่นสะเทือนเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งอาจมีประโยชน์ในการใช้งาน เช่น การผลิตไฟฟ้าและการจัดเก็บพลังงาน
4 อุปกรณ์ทางการแพทย์: วัสดุที่มีสนามแม่เหล็กสามารถใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องสร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) และอุปกรณ์บำบัดด้วยแม่เหล็ก
5 การบินและอวกาศ: สนามแม่เหล็กสามารถนำไปใช้ในการใช้งานด้านการบินและอวกาศ เช่น ระบบนำทาง ระบบขับเคลื่อน และระบบควบคุม โดยสรุป สนามแม่เหล็กคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือขนาดของวัสดุที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่ออยู่ภายใต้สนามแม่เหล็กภายนอก เป็นปรากฏการณ์ที่มีประโยชน์ซึ่งมีการใช้งานที่หลากหลายในสาขาต่างๆ เช่น การเก็บเกี่ยวพลังงาน อุปกรณ์การแพทย์ การบินและอวกาศ และอื่นๆ