*تحقیق درباره مغناطیس*

مغناطیس: پدیده‌ای است که توسط آن مواد یک نیروی دافعه برروی مواد دیگر وارد می‌کنند. آهن- بعضی فولادها و بعضی املاح معدنی جزو این دسته مواد هستند. در واقعیت تمام مواد تحت تأثیر حضور یک میدان مغناطیسی تغییر جهت می‌دهند و میزان تأثیرپذیری آنها بقدری کم است که بدون وسایل مخصوصی آشکار نمی‌شوند.

نیروهای مغناطیسی، نیروهای بنیادی هستند که بدلیل ذرات باردار الکتریکی بوجود می‌آیند.منشاء و رفتار آنها توسط معادلات ماکسول شرح داده می‌شود.

برای حرکت جریان الکتریکی در داخل یک سیم، نیرو مطابق با قانون دست راست هدایت می‌شود. اگر قانون دست راست در امتداد سیم از سمت مثبت به طرف کنار اشاره کند، نیروهای مغناطیس در اطراف سیم در جهت نشان داده شده توسط انگشتان دست راست، حرکت می‌نماید. اگر یک حلقه (Loep) برای ذرات باردار در حال حرکت در یک مسیر دایره در نظر گرفته شود، آنگاه تمام ذرات باردار مرکز حلقه در جهت یکسان هدایت می‌شوند. به این ترتیب یک دو قطبی بوجود می‌آید.

دو قطبی در داخل یک میدان مغناطیسی، خودش را با آن همراستا می‌نماید، انگشت‌های دست راست در جهت جریان قرار می‌گیرند و انگشت شست به قطب شمال اشاره می‌نماید، در میدان مغناطیسی زمین، قطب شمال مغناطیس، به نقطة شمال اشاره خواهد کرد.

و دوقطبی‌های مغناطیس می‌توانند در اثر حرکت‌های الکترون بدست آیند. هر الکترون، گشتاورهایی دارد که از دو منبع نتیجه می‌شوند. اولین مورد، مربوط به الکترون در اطراف هسته است. در یک معنا، این حرکت بصورت یک حلقة جریان در نظر گرفته می‌شود، که منجر به یک گشتاور محور دوران گشتاور مغناطیس می‌شود.

در یک اتم، گشتاورهای مغناطیسی اربیتال از بعضی الکترون‌ها یکدیگر را دفع می‌نمایند همان مطلب برای(گشتاور) مغناطیس اتم کلی درست است، که برابر با مجموع مغناطیسی‌ می‌باشد. برای لایة اصلی یا فرعی با اربیتال کاملاَ پرشده با الکترون، مومان‌های مغناطیسی بطور کامل یکدیگر را حذف می‌نمایند. بنابراین فقط اتم‌های دارای لایه‌های الکترون p دارای یک گشتاور مغناطیسی هستند. مواد مغناطیسی از لحاظ طبیعت و گشتاورهای مغناطیسی اتمی با بقیة مواد تفاوت دارند. شکل‌های مختلف رفتار مغناطیسی، مشاهده شده است.

* دیا مغناطیس * پارامغناطیس * فرومغناطیس * آنتی‌فرومغناطیس

* فری مغناطیس * سوپر پارامغناطیس

دیامغناطیس: یک فرم ضعیف از مغناطیس است که در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی بوجود می‌آید و در اثر حرکت اربیتال الکترونها ناشی از میدان خارجی بوجود می‌آید. مومان مغناطیسی القا شده خیلی کوچک است و در جهت مومان میدان بکار رفته می‌باشد. وقتی مواد و یا مغناطیس بین آهنربا قرار می‌گیرند به طرف محلی جذب می‌شوند که میدان مغناطیس ضعیف است. دیامغناطیس بقدری ضعیف هستند که فقط در موادی پیش می‌آید که نمی‌توانند شکلهای دیگری از مغناطیس را نشان دهند. یک استثناء برای طبیعت » ضعیف « دیامغناطیس در مواد ابر رسانا در دماهای پایین رخ می‌دهد. ابررساناها دیا مغناطیس کامل هستند و وقتی که در میدان مغناطیسی قرار میگیرند خطوط نیرو را از داخل خودشان دفع می‌کنند. ابررساناها دارای مقاومت الکتریکی هستند و ساختمان آنها حالت خاصی دارد. مغناطیس‌های ابررسانا ساز اجزای اصلی سیستم‌های دیامغناطیس هستند و در این زمینه کاربرد دارند. یک برش نازک از گرافیت پیرولیتیک می‌تواند برروی یک میدان مغناطیسی شناور و پایدار بماند این امر در مورد مواد دیامغناطیس به چشم می‌خورد.

هم اکنون تلاش زیادی برای توسعه مواد مغناطیس-گرمایی، که مبرد های یخچال های مغناطیسی هستند در بخش پژوهش در حال انجام است. این امر منجر به توسعه مداوم مواد جدید با عملکرد بهتر و تغییرات آنتروپی بالاتر، تغییرات دمای آدیاباتیک بالاتر و هیسترزیس پایین تر شده است. تمامی این فعالیت ها منجر به بالا رفتن پتانسیل این فناوری در بازار تبرید شده است. بازار های دیگری نیز در زمینه تهویه مطبوع، فراوری غذا، اتومبیل سازی، پزشکی و حتی گرمایش وجود دارند. با وجود اینکه این فناوری تا به حال برای دماهای بسیار پایین به کار می رفته است ولی همانطور که گفته شد در آینده نزدیک کاربرد آن در دماهای نزدیک به محیط نیز بسیار مورد توجه قرار خواهد گرفت به همین ترتیب در این مقاله محوریت با دماهای نزدیک به محیط است.

فهرست مطالب

چکیده1

مقدمه2

فصل اول فصل اول – معرفی سیکل تبرید مغناطیسی5

تاریخچه6

مبانی تبرید9

مبانی مغناطیس11

اثر مغناطیس-گرمایی17

فصل دوم – فاکتورهای مهم در طراحی سیکل تبرید مغناطیسی22

معرفی مواد مغناطیس-گرمایی23

منگانیت ها28

گادولینیوم47

تحلیل ترمودینامیکی سیکل تبرید مغناطیسی50

سیکل برایتون67

سیکل اریکسون69

سیکل کار�%