Electricitate și Magnetism

În materialele feromagnetice, precum și în materialele paramagnetice, teren propriu în magnetizarea crește câmpul magnetic extern, adică cm> 0 și atinge valori foarte mari (de fier, de exemplu, cm = 5000, dar există aliaje de importanță și mai mare cm = 50 000).

materiale feromagnetice au o serie de proprietăți distinctive:

permeabilitatea magnetică a materialelor feromagnetice depinde de intensitatea câmpului magnetic exterior H;

magnetizarea feromagnetic persistă după îndepărtarea câmpului extern, și în funcție de forma H are o numită buclă de histerezis caracteristică (fig. 7.10).

Electricitate și Magnetism

Fig. 7.10. Dependența inducției magnetice B a câmpului magnetic rezistență H
(Curba principală magnetizare 01 și 1'2'3'4'5'6 privat „123456 și o limită a ciclului de histerezis)

Studiul a demonstrat structura feromagnetic, care include mai multe feromagnetic automat (spontan), regiunile magnetizate cu dimensiuni liniare de ordinul a 10 până la 10 -3 -4 cm, numite domenii. Motivul pentru formarea lor este puternică interacțiunea dintre spin momentelor magnetice care, cu scopul de a deveni paralele, identic orientate într-o zonă suficient de mare, care devine din domeniu. Odată ce fiecare dintre momentele magnetice ale tuturor domeniilor moleculelor sau atomilor săi într-o singură direcție, atunci suma lor vector este momentul magnetic nenul al întregului domeniu.

Dacă nu este magnetizat feromagnetic (J = 0), individuale momentele magnetice ale domeniilor în direcțiile distribuite izotrop, iar momentul total al feromagnet este zero. Atunci când un câmp magnetic extern este creșterea de domenii orientate de-a lungul câmpului extern datorită domeniului, câmpurile magnetice care au direcții diferite. Odată cu creșterea câmpului extern determină un câmp magnetic pentru a ridica feromagnet proprii. În domenii slabe, o astfel de creștere este reversibilă. La câmpuri mai mari reorientarea simultană a momentelor magnetice din cadrul întregului domeniu. Acest proces este ireversibil, care reprezintă histerezis și magnetizare reziduală. Într-un câmp extern foarte puternic toate domeniile au aceeași orientare de-a lungul câmpului extern. Vine o stare de saturație magnetică a materialului feromagnetic.

O imagine calitativă a domeniilor de creștere orientate paralel câmpul magnetic extern, mărind câmpul magnetic extern în cursul magnetizarea unui feromagnet este prezentată în Fig. 7.11.

Fig. 7.11. Magnetizarea de feromagnet într-un câmp extern:
1 - N = 0; 2 - H = H1; 3 - H = H2. H2> H1

La câmpuri înalte cu (intensitate H ordinul de 200 A / m sau mai mult) ajunge la magnetizare de saturație (fig. 7.12).

Electricitate și Magnetism

Fig. 7.12. Magnetizare de saturație în domenii externe puternice

Atunci când câmpul inducție magnetică de saturație atins B continuă să crească, împreună cu câmpul extern într-un mod liniar

În starea de saturație în mod substanțial toate domeniile sunt aliniate de-a lungul câmpului H. extern Prin urmare, de inducție B „încetează să crească și creșterea B nu este afectată, dar B0 cu creșterea H continuă să crească. Prin urmare, într-o stare de densitate de flux magnetic de saturație în feromagnet continuă să crească încet liniar.

La schimbarea intensității câmpului extern dependența H = B (H) are forma prezentată în figura 7.10. La momentul inițial, când feromagnet nu a fost magnetizate, atunci H = 0 și B = 0, apoi cu creșterea H la valoarea H1 inducție crește de-a lungul curbei de 01 la valorile B1. Atunci când intensitatea decolorare în afara câmpului magnetic schimbările externe de inducție B ca curba 12, mai degrabă decât curba inițială 01. Ca rezultat, atunci când intensitatea câmpului exterior este egal cu zero, magnetizarea probei dispare și se caracterizează prin Br. Se numește inducție reziduală. Valoarea magnetizare în acest caz, are Jr. numita magnetizare reziduală. Acest lucru reflectă ireversibilitatea procesului de magnetizare a unui feromagnet.

După cum sa menționat deja, domeniile - educație suficient de mare și de mișcare termică nu sunt în măsură să distrugă inducerea reziduală. Pentru aceasta trebuie să se aplice câmpul magnetic extern invers. Inducția magnetică devine zero (punctul 3 din Fig. 7.10), prin acțiunea direcția opusă a intensității câmpului Hc. Tensiuni demagnetizare Hc câmp se numește forța coercitivă.

Acțiunea pe un câmp magnetic alternativ feromagnetic cu rezistență H

H1. obținem histerezis bucla limită 1234561 care corespunde magnetizare de saturație.

Fig. 7.13 prezintă un experiment în care se observă bucla histerezis. Demonstrează tub catodic cu bobinelor deformarea fasciculului pe verticală și orizontală. Atunci când se aplică aceeași tensiune alternativ la cele două perechi de bobine pe ecran vizibil în pantă linie dreaptă. Apoi, în bobina orizontală deflecție grinda verticală, se introduc tijele feromagnetice și devierea verticală a fasciculului este proporțională cu inducția magnetică a unui câmp feromagnetic. În același timp, pe ecranul osciloscopului există o buclă de histerezis pentru feromagnet.

Electricitate și Magnetism

Fig. 7.13. buclă de histerezis

Deoarece inducția magnetică în feromagnet depinde în mod unic pe intensitatea câmpului electromagnetic necesară în AN referințe permeabilitatea magnetică a materialelor feromagnetice

definit convențional numai pentru curba de magnetizare principală.

La temperaturi ridicate, substanța feromagnetic este transformată într-o substanță paramagnetic, deoarece structura domeniului substanței este distrusă prin mișcarea termică. Transformarea are loc la o bine definită pentru fiecare TC temperatura unui feromagnet. numită punctul Curie; fier Tc = 1043 K pentru cobalt TS = 1393 K, iar pentru nichel TC = 631 K.

Fig. 7,14 a demonstrat dispariția atracția feromagnetic pe o placă cu magnet permanent, atunci când este încălzit peste punctul său Curie. Placa este suspendat pe un fir subțire departe de magnet, astfel încât întins datorită atracției la sârmă magnet este înclinată față de verticală. Placa a fost plasată sub arzătorul cu gaz, iar după încălzire peste temperatura Curie, placa încetează să tragă pe sârmă magnet, se îndepărtează de ea, iar suspensia are o poziție verticală.

Electricitate și Magnetism

Fig. 7.14. Destruction proprietăți feromagnetice feromagnetice atunci când este încălzit peste punctul Curie

articole similare