Is koper magneties

Koper in sy suiwerste vorm is nie-magneties. Dit toon egter swak magnetiese eienskappe wanneer dit aan sterk eksterne magnetiese velde onderwerp word. Koper stoot magnete af, maar op 'n swakker vlak in vergelyking met magnetiese metale.

Koper element
Koper element

Basiese magnetiese eienskappe van koper

Koper is bekend en wyd gebruik in elektriese bedrading as gevolg van sy indrukwekkende geleidingsvermoë. Dit is ook bekend vir sy nie-magnetiese eienskappe. Hier is die primêre eienskappe daarvan en hoe dit sy magnetisme beïnvloed.

Koper kristal struktuur
Koper kristal struktuur

· Atoomstruktuur

'n Koperatoom bestaan ​​tipies uit 29 elektrone, wat versprei is in skulpe wat sy kern omring. Die meeste van hierdie elektrone is in pare gerangskik en dit lei daartoe dat hul spins mekaar tot niet maak. Dit verminder gevolglik die waarskynlikheid dat koper gemagnetiseer word en maak koper swak afstootlik vir magnete.

Koper atoomstruktuur
Koper atoomstruktuur

· Termiese eienskappe

Koper is algemeen bekend vir sy uitstekende termiese geleiding. Die werwelstrome wat geproduseer word wanneer koper aan 'n sterk magneetveld blootgestel word, lei tot hittegenerering. Hierdie stabiele termiese eienskap verseker dat koper sy diamagnetiese aard behou selfs wanneer dit aan krag eksterne magnetiese kragte blootgestel word.

· Geleidingsvermoë

Koper word gekenmerk deur 'n sterk elektriese geleidingsvermoë en dit verklaar waarom dit wyd gebruik word in elektriese bedrading. Sy elektrone is vry om te beweeg en dit verhoog sy geleidingsvermoë. Hierdie vrye elektronbeweging beïnvloed egter nie hul magnetisme nie. Die elektrone belyn nie met eksterne magnetiese velde wat tot nie-magnetisme lei nie.

· Magnetiese vatbaarheid

Wanneer jy 'n kopervoorwerp aan 'n sterk magnetiese veld onderwerp, word dit skaars gemagnetiseer as gevolg van sy negatiewe magnetiese vatbaarheid. Dit beteken dat sy elektrone nie in lyn is met eksterne magnetiese veldlyne onder normale toestande nie. Sy lae magnetiese vatbaarheid dra by tot sy swak magnetiese eienskappe.

Hoe om koper te magnetiseer

Alhoewel koper natuurlik nie-magneties is, kan jy 'n kopervoorwerp in 'n magneet verander deur verskillende metodes te gebruik.

· Elektromagnetiese induksie

Elektromagnetiese induksie word hoofsaaklik gebruik om tydelike magnetisme in koper te veroorsaak. Om dit te bereik, sal jy 'n kragtige magnetiese veld moet opwek deur elektrisiteit te gebruik. Jy sal 'n spoel draad nodig hê, wat jy om jou kopervoorwerp kan bondel, en 'n kragbron.

Sodra jy die kragbron aangeskakel het, sal die stroom wat deur die draad vloei die voorwerp se atome kragtig in lyn bring met die magnetiese veldlyne. Dit sal lei tot tydelike magnetisme, wat verdwyn sodra jy die kragbron afskakel.

· Legering

Legering behels die vermenging van suiwer koper met spore van magnetiese elemente soos nikkel en mangaan. Die blootstelling van die resulterende verbinding aan sterk magnetiese velde kan permanente magnetisme veroorsaak as gevolg van die sterk magnetiese eienskappe van die onderskeie legerings.

Koperlegeringsgietsels
Koperlegeringsgietsels

· Hoëdruk-induksie

Jy kan ook magnetiese vermoëns in koper veroorsaak deur dit aan hoë druk te onderwerp, gewoonlik verskeie gigapascals. Die hoë druk verander die koper se kristallyne konfigurasie wat lei tot 'n elektronrangskikking wat magnetisme bevoordeel.

Faktore wat koper se magnetisme beïnvloed

Die reaksie of reaksie wat koper demonstreer wanneer dit aan magnetiese kragte blootgestel word, verskil onder verskillende toestande. Hier is 'n paar van die faktore wat 'n groot invloed op koper se magnetiese gedrag het.

· Eksterne Magnetiese Veld

Koper word as diamagneties beskou as gevolg van die relatief swak afstoting wat dit vertoon wanneer dit aan eksterne magnetiese velde onderwerp word. Dit is die gevolg van die koper se magnetiese momente wat belyning met eksterne magnetiese veldlyne bekamp.

Eksterne magnetiese veld
Eksterne magnetiese veld

· Temperatuur

In uiters hoë temperature is koper geneig om laer magnetiese afstoting te toon as gevolg van verkeerde magnetiese momente. Verlaging van temperatuur, inteendeel, induseer supergeleiding wat lei tot sterker afstoting in die gesig van magnete.

· Die teenwoordigheid van legerings

Die inspuiting van ferromagnetiese elemente soos yster en nikkel in suiwer koper verbeter die magnetiese eienskappe daarvan. Die koper neem die magnetiese vermoëns van die legerings aan wat tot magnetisme lei. Die resulterende materiaal kan gebruik word om verskillende magnetiese toepassings soos magnetiese skeiding te onderneem.

· Onsuiwerhede

Koper sonder onsuiwerhede is kenmerkend diamagneties, maar sodra onsuiwerhede ingebring word, verander die magnetiese gedrag daarvan. Die teenwoordigheid van ferromagnetiese onsuiwerhede is geneig om sterker magnetiese eienskappe in koper te veroorsaak, terwyl die teenwoordigheid van nie-magnetiese onsuiwerhede die eienskappe daarvan verswak.

· Elektriese stroom

Elektriese stroom veroorsaak tydelike magnetisme in koper. Sodra jy 'n voorwerp van suiwer koper met 'n draad toedraai wat elektrisiteit dra, sal die voorwerp waarskynlik gemagnetiseer word. Die verwydering van die draad of die ontkoppeling van krag lei egter tot die verlies van magnetisme.

· Skuifrek

Krag kan die struktuur en elektronrangskikking van jou kopervoorwerp aansienlik verander. Dit kan veranderde magnetiese eienskappe tot gevolg hê. Byvoorbeeld, om 'n kopervoorwerp met 'n hamer te slaan, sal sy reaksie op magnetiese velde beïnvloed.

Demonstrasie van Koper se nie-magnetiese aard

Om koper se reaksie op magnete te bepaal, sal jy hoofsaaklik 'n kopervoorwerp en 'n sterk magneet nodig hê. Jy sal dalk ook 'n stuk papier en 'n plat oppervlak nodig hê.

  • Vee eers jou magneet af met 'n stukkie sneesdoekie om stof en ander onsuiwerhede te verwyder wat die magnetiese eienskappe daarvan kan beïnvloed.
  • Plaas dan jou magneet op 'n plat oppervlak soos 'n tafel.
  • Bring jou kopervoorwerp stadig en versigtig na die magneet. Moenie dat die twee in aanraking kom nie.

Waarneming

Soos jy die koperstaaf nader aan die magneet bring, sal jy agterkom dat dit nie na die magneet getrek word nie. Inteendeel, jy sal dalk 'n effense afstoting opmerk, wat koper se diamagnetiese eienskappe verduidelik.

Magnetiese gebruike van koper

Onder sekere omstandighede toon suiwer koper diamagnetiese eienskappe, wat swak weersin tot gevolg het. As sodanig word koper dikwels gebruik in toepassings wat die diamagnetiese eienskappe daarvan noodsaak.

  • Magnetiese afskerming: As jy sekere toerusting het wat teen eksterne magnetiese kragte beskerm moet word, kan jy koper gebruik om dit te beskerm. Dit is omdat dit magnetiese velde afstoot.
  • Magnetiese deklaag: Koper word ook dikwels op magnetiese voorwerpe aangewend om hul funksionaliteit te verbeter. Dit word byvoorbeeld op magnetiese stoortoestelle soos bande gebruik om hul funksionaliteit te verhoog.
  • Vervaardiging van elektromagnete: Die draad wat gebruik word om die ferromagnetiese materiaal in elektromagnete toe te draai, is hoofsaaklik van koper gemaak. Dit is omdat dit hoogs geleidend is.
elektromagneet
elektromagneet
  • Transformatorspoele: Die primêre en sekondêre spoele wat gebruik word om energie in transformators oor te dra, is tipies van koper gemaak.
Transformatorspoel
Transformatorspoel
  • Magnetiese Levitasie: As gevolg van die diamagnetiese aard daarvan, word koper dikwels gebruik om voorwerpe te vervaardig wat deur middel van magnetiese levitasie in lug gehang moet word.

Meer Resources:

Koper Smeltpunt – Bron: HM

Magnetiese eienskappe van koper – Bron: UMD

Lys van magnetiese metale – Bron: SCIENCING

Dateer koekiesvoorkeure op
Scroll na bo