класификация на магнитни материали

Начало | За нас | обратна връзка

Намагнитването обикновено не се свързва с магнитна индукция и сила на полето. Във всяка точка на магнита

където - безразмерна величина нарича магнитна възприемчивост. След това. къде. Безразмерна величина нарича относителна магнитна проницаемост материал. С оглед на това,

В вакуум. , и на магнитното поле, свързан с коефициента на интензивност. Магнитната среда. къде.

Това означава, че относителна магнитна проницаемост на средата показва колко пъти на магнитното поле в средата поради намагнитване му от магнитната индукция на полето във вакуум.

В зависимост от знака и големината на магнитната възприемчивост на всички магнити са разделени на групи:

1. диамагнитната чиято стойност е отрицателна и малък в абсолютна стойност (), обикновено;

2. парамагнитен чиято стойност е положителна, но също е малка в абсолютна стойност (), обикновени значения;

3. ferromagnets, чиято стойност е положителна и достига до големи стойности. Феромагнитни принадлежат към класа на вещества магнитно, т. Е. магнити, чиято магнитна моменти са подредени една спрямо друга, дори в отсъствието на външно магнитно поле. От целия клас на магнитно подредени материали ще разгледа само ferromagnets.

Диамагнитната ефект е открит през 1845 грам. Фарадей открил, че вещество, поставен в магнитно поле, има допълнителна магнитен момент насочено срещу до областта. Diamagnetics отслабват терена. Pin отрязани от диамагнитно материал и окачен между полюсите на магнит инсталирана през електропроводи, защото, когато една позиция в енергията на магнитното му поле е минимален. Класическа теория на диамагнетизъм разработен през 1905 г. от френския физик П. Langevin. В схемата с ток, в този случай, електрон орбита като магнитна момент в магнитно поле действа въртящ момент. Като се има предвид, че и. пишем. Размени факторите в продукт вектор и скаларен фактор приписват вектора. получаваме уравнението на прецесията

Това означава, че електроните орбиталните моменти започват да се придвижи напред в магнитното поле се върти бавно около посоката на полето в дясната ръка посока. Прецесия на електронните орбити се нарича прецесия Larmor след английския физик, който изучава този феномен. Цикличен прецесия честота (ъглова скорост прецесия)

Тя не зависи от радиуса на орбитата, или скоростта на електрона. С други думи, всички електрони орбита като едно цяло, ще се придвижи напред по посока на полето при тази честота. Свързан е с допълнително движение на електрони прецесия може да се разглежда като текущ, на магнитното поле в посока на лявата ръка и по този начин създава допълнителен магнитен момент насочени към терена. средната стойност на индуцирана магнитния момент на електрона е равна на

при което - средното квадратично разстоянието на електрона от ядрото - масата електрон. В знак минус отразява факта, че векторите и са насочени в противоположни посоки. Обобщавайки всички електроните намерите предизвикана магнитен момент на атома

при което - броя на електроните в атома.

Диамагнитната момент гъвкав: във всеки независимо в атомите са движат електрони в всяко вещество в магнитно поле възниква Larmor прецесия. Въпреки това, в парамагнитни и феромагнитни материали, особено в този по-слаб ефект е блокиран от други по-мощни ефекти. Ето защо, в класа на diamagnets включват само онези вещества, които имат свои собствени атомни моменти са равни на нула, а диамагнетизъм се появява в "чист вид". Чрез diamagntikam включва Au, Ag, Cu, Hg, инертни газове. По този начин, когато се постави в диамагнитно магнитното поле, се намагнитват срещу терена. т. е., на магнитна възприемчивост е отрицателен за диамагнитната материали и константа за даден материал количество и нанасят срещу е формата, показана на фиг.

Парамагнитен повиши област. Прътът е направен от парамагнитни материали и се поставят в магнитно поле е установено по полето. Парамагнитно вещества са алкални метали, кислород, алуминий, платина. При липса на магнитно поле парамагнитни молекули имат ненулеви магнитни моменти, но тези моменти са разпределени на случаен принцип, така че векторът на намагнитване е нула. Външното магнитно поле има тенденция да се приведе магнитните моменти в същата посока, но това се предотвратява чрез термична предложение. В резултат на това определен набор точки по преференциалната ориентация на терена. Това се случва, когато намагнитване се увеличава с увеличаване област. Графика на формата, показана на фиг. Магнитна чувствителност отнема положителни стойности, но ще зависи от температурата. Според податливостта Кюри на парамагнитни вещества е

където - константа на Кюри, което зависи от вида на материала, - абсолютната температура.

Нека разгледаме накратко основните свойства на ferromagnets. Парцел на намагнитване на тялото на терена нарича крива на намагнитване. Кривата на намагнитване на техниката обикновено са построени в координатите където В и N. C - индукция проба, свързани със съотношение намагнитване J. Типичен намагнитване крива, показана на Фиг. Ако се размагнити проба и увеличение от нула намагнетизиране поле Н се наблюдава при първоначалното крива на намагнитване на индуциране на растежа е показано на фигурата с прекъсната линия.

В индукция достигне стойността. близо до насищане. Ако сега се намали областта на нула, кривата е над първоначалната крива. Когато п = 0 индукцията е различна от нула и равна Pr. За индукция отново е равен на нула, е необходимо да се промени посоката на полето и да се прилага по отношение на полето на пробата - Hc. Когато областта ще бъде -NS. проба ще бъде отново в близост до намагнитването на насищане, но в обратна посока, В = -Vs. По този начин, промяна на областта от до + -NS Ns. Така нареченият хистерезисната крива, показана на Фиг.

Отбелязано на стойностите на фигурите имат специални имена:

BS - индуциране на насищане;

Ns - принудителна сила;

Br - остатъчна индукция.

Площта на хистерезисната крива е пропорционална на работата, изразходвано от обема на намагнитване обръщане единица на феромагнит. В процеса на намагнитване обръщане на тази работа е напълно превръща в топлина. В зависимост от феромагнитен линия може да бъде широк или тесен. Магнитни материали с тесен хистерезисна крива и лесно remagnetized магнито наречените меки (трансформатор стомана, пермалой). Тези материали се използват за производството на магнитопроводи на трансформатори, ротори на електрически машини, ядрата на електромагнитите. Материали с широк контур наречени магнито-твърд и се използват по-специално за производството на постоянни магнити.

Магнитна проницаемост не е постоянна, както в конвенционалните paramagnets и зависи от силата на намагнетизиране поле Н. Тя се определя от кривата на първоначалното намагнитване. пропорционална на наклона на линия, начертана от произхода до точката под кривата.

Феромагнетизъм се дължи на специален взаимодействие незапълнени вътрешните електронен слой на атомите. Това изискване се удовлетворява от атоми на преходни елементи, желязо, никел, кобалт, гадолиний и сплави и някои съединения. Това взаимодействие се нарича обмен, така че да взаимодейства колективизирана електрони, атоми като феромагнитни електрони обмен. Минимална взаимодействие обмен на енергия съответства на паралелна ориентация на завъртания на електроните взаимодействащи. Така възниква спонтанно намагнитване на феромагнитни материали. Възниква въпросът: защо тогава не всичко е феромагнитен, намагнитват до насищане? Всъщност, в този случай, енергията обмен ще бъде минимално. Но това ще се увеличи магнитната енергия. Следователно енергично по-благоприятно дял е феромагнитен микроскопско намагнетизирана за региона на насищане - домейни.

Когато намагнитването на феромагнит извършва главно два процеса: процеса на преместване на стени домейн, където обемът на домените ориентирани по-енергично благоприятно по отношение на външното поле се увеличава за сметка на други области, и процеса на въртене на намагнитване вектор. Първият процес държи в слаби области, съответстващи на първоначалния участък на кривата на намагнитване. Вторият процес започва, когато първият изтече. На стръмността на кривата на намагнитване в процеса на преход на въртенето намалява. Spin завършва техническо феромагнитен насищане. Тези процеси се считат на фигурата.

Основната причина за хистерезиса е, че който и да е реална феромагнити има дефекти, структурна нееднородност и т. Д. Кои забавят изместването на стените на домейни в процеса на размагнитване. Феноменът на промяна в индукционни неизпълнените промени от поле Н води до факта, че пълното премахване на полето (H = 0), има остатъчна индукция.

Феромагнетизъм се наблюдава при температура не надвишава определена характеристика на феромагнитен характеристика, температура. Тъй като температурата се доближава до спонтанни намагнитване намалява и става нула. В структурата на домен свива и се превръща в феромагнитен конвенционален paramagnet. Например, за желязо. за никел. Температурата се нарича точката на Кюри или температури. Трансформацията опит от ferromagnets. Това се отнася за фазовите преходи от втори вид.