Tofauti Kati ya Dia Para na Nyenzo za Ferromagnetic

2024 Mwandishi: Alex Aldridge | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 13:51

Tofauti Muhimu – Dia vs Para vs Ferromagnetic Materials

Kulingana na sifa za sumaku, nyenzo zinaweza kugawanywa katika kategoria kuu tano; diamagnetic, paramagnetic, ferromagnetic, ferrimagnetic na antiferromagnetic. Tofauti kuu kati ya nyenzo za diamagnetic, paramagnetic na ferromagnetic ni kwamba nyenzo za diamagnetic hazivutiwi na uga wa sumaku wa nje, na nyenzo za paramagnetic huvutiwa na uga wa sumaku wa nje ilhali nyenzo za ferromagnetic huvutiwa kwa nguvu na uga wa sumaku wa nje.

Vifaa vya Diamagnetic ni nini?

Nyenzo za sumaku ni nyenzo ambazo hazivutii uga wa sumaku wa nje. Hiyo ni kwa sababu atomi au ioni zilizopo kwenye nyenzo hizi hazina elektroni ambazo hazijaoanishwa. Kwa hiyo, vifaa vya diamagnetic vinarudishwa na mashamba ya magnetic. Hiyo hutokea kwa sababu uga wa sumaku unaosababishwa huundwa katika nyenzo hizi kwa mwelekeo kinyume na ule wa uga sumaku wa nje. Uga huu wa sumaku unaosababishwa husababisha kuundwa kwa nguvu ya kuchukiza. Diamagnetism inaweza kuzingatiwa katika nyenzo ambazo zina ulinganifu wa muundo wa elektroniki na hakuna wakati wa kudumu wa sumaku. Na pia, diamagnetism haitegemei halijoto.

Kielelezo 01: Athari ya Sehemu ya Nje ya Sumaku kwenye Nyenzo za Diamagnetic

Baadhi ya mifano ya nyenzo za diamagnetic ni pamoja na;

1. Quartz (silicon dioxide)
2. Kalcite (calcium carbonate)
3. Maji

Kwa mfano katika quartz, kuna atomi za silikoni na atomi za oksijeni katika umbo la SiO_{2. Hali ya oksidi ya atomi ya Si ni +4, na hali ya oxidation ya atomi ya O ni -2. Kwa hivyo, hakuna elektroni ambazo hazijaoanishwa katika atomi zote mbili.}

Vifaa vya Paramagnetic ni nini?

Nyenzo za Paramagnetic ni nyenzo zinazovutiwa na uga wa sumaku wa nje. Hii hutokea kwa sababu nyenzo hizi zina elektroni ambazo hazijaoanishwa katika atomi au ioni zilizopo kwenye nyenzo hizi. Elektroni hizi ambazo hazijaoanishwa zinaweza kuunda mvuto wa sumaku.

Kielelezo 02: Garnet

Nyenzo za paramagnetic zinaweza kutenganishwa na nyenzo nyingine kwa kutumia vitenganishi vya nguvu ya juu vya sumaku. Watenganishaji hawa hutumia uwanja wa sumaku na nguvu ya 0.2-0.4 Tesla. Baadhi ya mifano ya nyenzo za paramagnetic ni pamoja na;

1. Ilmenite (FeTiO₃₎
2. Hematite (Fe₂O₃₎
3. Chalcopyrite (CuFeS₂₎
4. Garnet (Fe-silicates)

Ferromagnetic Materials ni nini?

Nyenzo za Ferromagnetic ni nyenzo ambazo zinavutiwa sana na uga wa sumaku wa nje. Aina hii ya nyenzo ina elektroni ambazo hazijaoanishwa zaidi katika atomi zao za chuma au ioni za chuma. Nyenzo za aina hii zinapovutiwa na uga wa sumaku wa nje, hushawishiwa kwa sumaku na zinaweza kufanya kazi kama sumaku ndogo. Katika kiwango cha viwanda, nyenzo za ferromagnetic hutenganishwa na nyenzo nyingine kwa kutumia vitenganishi vya nguvu ya chini vya sumaku vinavyotumia uga wa sumaku na 0.04 Tesla.

Kielelezo 03: Magnetite

Kitenganishi kinachojulikana zaidi cha sumaku ni kitenganishi cha safu ya sumaku. Baadhi ya mifano ya nyenzo za ferromagnetic ni pamoja na;

1. Magnetite (Fe₃O₄) - kuna Fe²⁺ na Fe^{3+ Ioni hizi zote zina elektroni ambazo hazijaoanishwa.}
2. Chuma (Fe)

Nini Tofauti Kati ya Dia Para na Ferromagnetic Materials?

Diamagnetic vs Paramagnetic vs Ferromagnetic Materials
Ufafanuzi	Nyenzo za sumakuumeme ni nyenzo ambazo hazivutii uga wa sumaku wa nje.
	Nyenzo za paramagnetic ni nyenzo zinazovutiwa na uga wa sumaku wa nje.
	Nyenzo za Ferromagnetic ni nyenzo ambazo zinavutiwa sana na uga wa sumaku wa nje.
Sifa za Usumaku
Diamagnetic Materials	Usivutiwe na sehemu za nje za sumaku.
Paramagnetic Materials	Inavutiwa na sehemu za nje za sumaku.
Ferromagnetic Materials	Vutiwa sana na sehemu za nje za sumaku.
Elektroni Zisizooanishwa
Diamagnetic Materials	Usiwe na elektroni ambazo hazijaoanishwa katika atomi au ioni zilizopo kwenye nyenzo hiyo.
Paramagnetic Materials	Uwe na elektroni ambazo hazijaoanishwa katika atomi au ioni zilizopo kwenye nyenzo hiyo.
Ferromagnetic Materials	Kuna elektroni nyingi ambazo hazijaoanishwa katika atomi au ioni zilizopo kwenye nyenzo hiyo.
Kutengana
Diamagnetic Materials	Inaweza kutenganishwa kwa urahisi na nyenzo nyingine kwa kuwa ina miguso kwa sehemu za sumaku.
Paramagnetic Materials	Inaweza kutenganishwa kwa kutumia vitenganishi vya nguvu ya juu vya sumaku.
Ferromagnetic Materials	Inaweza kutenganishwa kwa kutumia vitenganishi vya nguvu ya chini vya sumaku.

Muhtasari – Dia vs Para vs Ferromagnetic Materials

Nyenzo za sumakuumeme zinaweza kutenganishwa kwa urahisi na nyenzo nyingine kwa kuwa zinaonyesha nguvu za kuchukiza kuelekea sehemu za sumaku. Nyenzo za paramagnetic na nyenzo za ferromagnetic zinaweza kutenganishwa kwa kutumia vitenganishi vya sumaku vilivyoshawishiwa kwa kubadilisha nguvu ya uga sumaku inayotumika kwenye kitenganishi. Tofauti kati ya nyenzo za diamagnetic, paramagnetic na ferromagnetic ni kwamba nyenzo za diamagnetic hazivutiwi na uga wa sumaku wa nje, na nyenzo za paramagnetic huvutiwa na uga wa sumaku wa nje ilhali nyenzo za ferromagnetic huvutiwa kwa nguvu na uga wa sumaku wa nje.