გამტარობა ფორიანობის წინააღმდეგ
გამტარიანობა და ფორიანობა არის ორი ცნება, რომელიც განიხილება მრავალ სფეროში, ფიზიკაში. ეს ცნებები ასევე მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ზოგიერთ ინდუსტრიაში. გამტარიანობა მნიშვნელოვანი კონცეფციაა ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ელექტრომაგნიტიზმი, სითხის მექანიკა და დედამიწის მეცნიერება. ფორიანობა მნიშვნელოვანია ისეთ სფეროებში, როგორიცაა მატერიალური მეცნიერება, გეოლოგია, დედამიწის მეცნიერება, ნიადაგმცოდნეობა და ა.შ. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია განვლადობისა და ფორიანობის სათანადო გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ ასეთ სფეროებში. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის გამტარიანობა და ფორიანობა, მათი განმარტებები, განვლადობისა და ფორიანობის გამოყენება, მათ შორის მსგავსება და საბოლოოდ განსხვავება გამტარიანობასა და ფორიანობას შორის.
რა არის გამტარიანობა?
ტერმინი "გამტარობა" სხვადასხვა ველში სხვადასხვა მნიშვნელობას იძენს, მაგრამ ზოგადად, გამტარიანობა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ნივთიერების ან მემბრანის ხარისხი, რომელიც განსაზღვრავს ამ ნივთიერების ან მემბრანის უნარს, დაუშვას სითხეები ან აირები.. ვაკუუმური გამტარიანობა (ან განვლადობა თავისუფალ სივრცეში) და გამტარიანობა ელექტრომაგნიტიზმში არის ორი ცნება, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ფიზიკაში. ვაკუუმ-გამტარობის შესწავლამდე მნიშვნელოვანია ამპერის ძალის კანონის კარგად გაგება.
წარმოიდგინეთ ორი თხელი, სწორი, სტაციონარული, პარალელური მავთული, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთისგან r მანძილით თავისუფალ სივრცეში. როდესაც თითოეულ მავთულში I დენი ატარებს, ერთმანეთზე იქნება ძალა. ამპერის კანონი ამბობს, რომ ძალა სიგრძის ერთეულზე მოცემულია F=µ0I2/2πr, სადაც ძალა აღინიშნება F-ით და ვაკუუმის გამტარიანობით. აღინიშნება µ0-ით, როდესაც სადენებს შორის მანძილი არის 1 მ და თითოეულ სადენში 1 ამპერი დენი მიედინება, ძალა ორ სადენს შორის არის 2×10− 7 Nm-1ამრიგად, μ0 უდრის 4π ×10-7 NA-2 ელექტრომაგნიტიზმში გამტარიანობა შეიძლება აღწერილი იყოს, როგორც მასალის უნარის საზომი, ხელი შეუწყოს მაგნიტური ველის ფორმირებას საკუთარ თავში. ელექტრომაგნიტიზმში გამტარიანობა მოცემულია განტოლებით B=µH, სადაც გამტარიანობა აღინიშნება µ-ით, მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივე აღინიშნება B-ით და მაგნიტური ველის სიძლიერე აღინიშნება H-ით. დედამიწის მეცნიერებაში გამტარიანობა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც უნარი ფოროვანი მასალა, რათა მასში სითხეები გაიარონ. აქ, SI გამტარიანობის ერთეული არის m2
რა არის ფოროზი?
ფოროზი არის მასალაში სიცარიელის ან ცარიელი სივრცის საზომი. ამას ასევე უწოდებენ ბათილ წილადს მასალაში. ფორიანობის მნიშვნელობა ეცემა 0-1-ს შორის ან პროცენტულად 0-100%-ს შორის. მასალის ფორიანობა მოცემულია განტოლებით ø=VV/VT, სადაც ფორიანობა აღინიშნება ø-ით, სიცარიელე სივრცის მოცულობა აღინიშნება V-ით. V და მასალის მთლიანი ან დიდი მოცულობა აღინიშნება VT-ითისეთ მასალებს, როგორიცაა გრანიტი, აქვს დაბალი ფორიანობა მასალებთან შედარებით, როგორიცაა თიხა და ტორფი. ფორიანობის გასაზომად შეიძლება რამდენიმე მეთოდის გამოყენება. ეს არის პირდაპირი მეთოდები, ოპტიკური მეთოდები, კომპიუტერული ტომოგრაფიის მეთოდი, წყლის აორთქლების მეთოდი, გაზის გაფართოების მეთოდი და ა.შ.
რა განსხვავებაა გამტარიანობასა და ფოროზულობას შორის?
• გამტარიანობას განსხვავებული მნიშვნელობა აქვს სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა ელექტრომაგნიტიზმი, დედამიწის შემსწავლელი მეცნიერება და ა.შ., მაგრამ ფორიანობა არა. ფორიანობა არის მასალაში არსებული სიცარიელის საზომი.
• გამტარიანობას აქვს სხვადასხვა SI ერთეული მისი გამოყენებული ველების მიხედვით. მაგალითად, როდესაც ის გამოიყენება ელექტრომაგნიტიზმში, მისი SI ერთეული არის NA-2, მაგრამ დედამიწის მეცნიერებაში ეს არის m2 ფოროზულობა აქვს. არ არის ასეთი SI ერთეული; მას აქვს მხოლოდ რიცხვითი მნიშვნელობა, რომელიც ეცემა 0-1-ს შორის.
• გამტარიანობა გამოიყენება ბევრ სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა ელექტრომაგნიტიზმი, ამპერის კანონი და დედამიწის მეცნიერება, მაგრამ ფორიანობა გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა დედამიწის მეცნიერება, ნიადაგის და მინერალების მეცნიერება და ა.შ.
