Свойства ферромагнитных материалов: §18. Магнитные свойства различных веществ – Магнитные свойства ферромагнитных материалов

Магнитные свойства ферромагнитных материалов

Читайте также:

  1. I группа. Свойства, характеризующие сущность и сложность системы
  2. III группа. Свойства, характеризующие методологию целеполагания системы
  3. Z-преобразование и его свойства
  4. Адсорбционные свойства цеолитов
  5. Адсорбция. Адсорбционные свойства цеолитов
  6. Бесконечно малые функции и их свойства
  7. Биохимические свойства.
  8. Биохимические свойства.
  9. Биохимические свойства.
  10. В 3. Свойства средней арифметической.
  11. Важнейшие свойства z-преобразования.
  12. Важнейшие свойства древесины

Все диа- и парамегнетики — это вещества, намагничивающиеся весьма слабо, их магнитная проницаемость близка к единице и не зависит от напряженности магнитного поля Н. Наряду с диа- и парамагнетиками имеются вещества, способные сильно намагничиваться. Они называются ферромагнетиками.

Ферромагнетики или ферромагнитные материалы получили свое название от латинского наименования основного представителя этих веществ — железа (ferrum). К ферромагнетикам, кроме железа, относятся кобальт, никель, гадолиний, многие сплавы и химические соединения.

Ферромагнетики — это вещества, способные очень сильно намагничиваться, в которых внутреннее (собственное) магнитное поле может в сотни и тысячи раз превышать вызвавшее его внешнее магнитное поле.

1. Способность сильно намагничиваться.

Значение относительной магнитной проницаемости m в некоторых ферромагнетиках достигает величины 10 6 .

2. Магнитное насыщение.

На рис. 1 приведена экспериментальная зависимость намагниченности от напряженности внешнего магнитного поля . Как видно из рисунка, с некоторого значения Н численное значение намагниченности ферромагнетиков практически остается постоянным и равным Jнас. Это явление было открыто русским ученым А.Г. Столетовым и названо магнитным насыщением.

3.Нелинейные зависимости B(H) и m(H).

С ростом напряженности индукция сначала увеличивается, но по мере намагничения магнетика ее нарастание замедляется, и в сильных полях растет с увеличением по линейному закону (рис.2).

Вследствие нелинейной зависимости B(H),

т.е. магнитная проницаемость m сложным образом зависит от напряженности магнитного поля (рис.3). Вначале, с увеличением напряженности поля m возрастает от начального значения до некоторой максимальной величины, а затем уменьшается и асимптотически стремится к единице.

4. Магнитный гистерезис.

Другой отличительной особенностью ферромагнетиков является их

способность сохранять намагничение после снятия намагничивающего поля. При изменении напряженности внешнего магнитного поля от нуля в сторону положительных значений индукция возрастает (рис.4, участок

При уменьшении до нуля магнитная индукция запаздывает в уменьшении и при значении , равным нулю, оказывается равной (остаточная индукция), т.е. при снятии внешнего поля ферромагнетик остается намагниченным и представляет собой постоянный магнит. Для полного размагничивания образца необходимо приложить магнитное поле обратного направления — . Величина напряженности магнитного поля , которую надо приложить к ферромагнетику для его полного размагничивания, называется коэрцитивной силой.

Явление отставания изменения магнитной индукции в ферромагнетике от изменения напряженности переменного по величине и направлению внешнего намагничивающего поля называется магнитным гистерезисом.

При этом зависимость от будет изображаться петлеобразной кривой, носящей название петли гистерезиса, изображенной на рис.4.

В зависимости от формы петли гистерезиса различают магнитожесткие и магнитомягкие ферромагнетики. Жесткими ферромагнетиками называют вещества с большим остаточным намагничением и большой коэрцитивной силой, т.е. с широкой петлей гистерезиса (рис. 5а). Они применяются для изготовления постоянных магнитов (углеродистые, вольфрамовые, хромовые, аллюминиево-никелевые и другие стали).

Мягкими ферромагнетиками называются вещества с малой коэрцитивной силой, которые очень легко перемагничиваются, с узкой петлей гистерезиса (рис. 5б). (Чтобы получить эти свойства, специально создано так называемое трансформаторное железо, сплав железа с небольшой примесью кремния). Область их применения — изготовление сердечников трансформаторов; к ним относятся мягкое железо, сплавы железа с никелем (пермаллой, супермаллой).

5. Наличие температуры (точки) Кюри.

Точка Кюри — это характерная для данного ферромагнетика температура, при которой полностью исчезают ферромагнитные свойства.

При нагревании образца выше точки Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик. При охлаждении ниже точки Кюри он восстанавливает свои ферромагнитные свойства. Для различных веществ эта температура различна (для Fe — 770 0 C, для Ni — 260 0 C).

6. Магнитострикция — явление деформации ферромагнетиков при намагничивании. Величина и знак магнитострикции зависят от напряженности намагничивающего поля и природы ферромагнетика. Это явление широко используют для устройства мощных излучателей ультразвука, применяемых в гидролокации, звукоподводной связи, навигации и т.д.

У ферромагнетиков наблюдается и обратное явление — изменение намагниченности при деформации. Сплавы со значительной магнитострикцией применяются в приборах, служащих для измерения давления и деформаций.

| следующая лекция ==>
Сравнительная характеристика тянущих и толкающих | Природа ферромагнетизма

Дата добавления: 2014-01-04 ; Просмотров: 7274 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Ферромагнит­ные материалы благодаря их способности намагничиваться широко применяют при изготовлении электрических машин, аппаратов и других электротехнических установок.

Ферромагнитные материалы, помещенные в магнитное поле, намагничиваются – т.е. сами становятся источниками магнитного поля.

График перемагничивания имеет вид петли, которая называется петлей Гистерезиса(рис.2.8). Явление магнитного гистерезиса заключается в том, что при изменении напряжённости намагничивающего поля Н происходит отставание в изменении магнитной индукции В.

Гистерезис – переводится как запаздывание. Объясняется тем, что молекулярные магнитики недостаточно эластичны: однажды ориентированные внешним магнитным полем, они не возвращаются в первоначальное положение после удаления магнитного поля.

Поместим стержень внутрь катушки и начнём его намагничивать, пропуская через катушку ток. С увеличением тока магнитная индукция сердечника будет возрастать (кривая о-а). При некотором значении тока (Iмакс) наступит магнитное насыщение (точка а).

Начнём теперь уменьшать ток до нуля. Магнитная индукция тоже будет изменяться, но не по кривой

а-о, а по кривой а-б.

При токе, равном нулю (Н также равна 0), магнитная индукция сохранит некоторое значение о-б (остаточный магнетизм), т.е. произойдёт запаздывание в изменении магнитной индукции по сравнению с изменением напряжённости намагничивающего поля.

Рисунок 2.8. Петля Гистерезиса

Изменим направление тока в катушке. Тогда магнитная индукция, уменьшаясь, станет равной нулю при значении тока (– I1) (минус означает, что ток проходит в другом направлении). При значении тока (— Iмакс) опять наступит магнитное насыщение, но полюсы у сердечника изменятся. В случае изменения тока от (+ Iмакс) до (- Iмакс) и опять до (+ Iмакс) получится кривая изменения магнитной индукции.

На участке А-Б— с увеличением Н возрастает В

.

Чтобы размагнитить магнит, необходимо свести к нулю остаточную индукцию. Проще всего это сделать при помощи переменного поля, постепенно удаляя стальной сердечник из него (или удалением поля от сердечника). Петля Гистерезиса при этом будет становиться всё меньше и меньше и затем при слабом поле петля исчезнет, т.е. остаточная индукция станет равна нулю. Для размагничивания обычно используют переменный ток.

1. Как подразделяются вещества в зависимости от магнитных свойств?

2. Какие вещества называются ферромагнитными?

3. Какие вещества называются парамагнитными?

4. Какие вещества называются диамагнитными?

5. В чём суть петли Гистерезиса?

2.4. Магнитная цепь. Электромагнитные силы

Магнитная цепь –устройство, содержащее сердечники из ферромагнитных материалов, через которые замыкается магнитный поток.

Магнитные цепи являются составными частями электротехнических установок: двигателей, генераторов, трансформаторов, реле и других устройств.

Источником намагничивающей силы является обычно обмотка (катушка) с током или постоянный магнит.

Магнитопроводы

предназначены для усиления магнитного потока и придания магнитному полю определенной конфигурации. Иногда магнитопровод может включать воздушные промежутки. В качестве материала для магнитопроводов применяются ферромагнитные материалы.

Ферромагнитные материалы применяют для того, чтобы сосредоточить магнитное поле в определенной части аппарата. Элементы из ферромагнитных материалов с разделяющими их воздушными зазорами составляет магнитопровод (магнитную цепь).

Магнитная цепь электромагнитного реле (рис.2.9, а) состоит из трёх участков: сердечника 2, якоря 4и двух воздушных зазоров 6. По замкнутому контуру, образованному

Рисунок 2.9. Магнитная цепь

а) электромагнитного реле: 1 – катушка; 2 – сердечник; 3 – магнитный поток;

4 – якорь; 5 – магнитный поток рассеяния; 6 – воздушный зазор;

б) машины постоянного тока: 7 – катушка; 8 – полюса; 9 – якорь; 10 – остов; 11 – воздушный зазор

этими участками, проходит магнитный поток

3, создаваемый током катушки 1. При переходе через воздушные зазоры, разделяющие сердечник и якорь, часть магнитного потока замыкается по воздуху, т.е. не проходит через якорь, — возникает поток рассеяния 5.

Магнитное поле в магнитной цепи электрической машины постоянного тока создаётся током катушек 7 (рис.2.9, б), расположенных на полюсах 8. Эти катушки называют обмотками возбуждения. Создаваемый ими магнитный поток проходит через сердечники

полюсов, вращающуюся часть машины якорь9, воздушные зазоры 11 между полюсами и якорем и замыкается через остов 10.

Способность тока возбуждать магнитное поле оценивается магнитодвижущей силой (м.д.с.). Измеряется в амперах.

Магнитодвижущая сила F проводника с током равна силе этого токаI: F=I.

В общем случае, когда замкнутый контур охватывает несколько токов, то суммарная магнитодвижущая сила равна их алгебраической сумме F=ΣI (Закон полного тока). М.д.с. катушки

Fравна произведению тока Iна число её витков w,т.к.замкнутый контур магнитной цепи, сцеплённый с катушкой, охватывает ток Iне один раз, а wраз, т.е.: F=wI.

Закон Ома для магнитной цепи:

«Магнитный поток, проходящий по магнитной цепи, равен магнитодвижущей силе, деленной на магнитное сопротивление цепи».

Магнитный поток, создаваемый катушкой, зависит от длины магнитной цепи, числа витков w,поперечного сечения S и магнитной проницаемости µа: Ф=Iw/ℓ/µаS

Чем больше магнитодвижущая сила F,создаваемая катушкой электромагнита, тем больший магнитный поток проходит по его магнитной цепи.

1. Дайте определение магнитной цепи.

2. Что является источником намагничивающей силы?

3. Объясните назначение магнитопровода.

4. Почему применяются ферромагнитные материалы для магнитопровода?

5. Принцип работы электромагнитного реле.

6. Принцип работы электрической машины постоянного тока.

7. Сформулируйте закон Ома для магнитной цепи.

2.5. Электромагнитная индукция.

«При всяком изменении магнитного потока в цепи индуцируется э.д.с.»(закон электромагнитной индукции Фарадея). Должно выполняться одно из двух условий:

· проводник должен перемещаться в магнитном поле или

· магнитное поле должно перемещаться вокруг проводника.

1. Как движение электрона создаёт магнитное поле, так и магнитное поле пересекая проводник, вызывает направленное движение свободных электронов в проводнике, т.е. ток.

Ни один вид энергии не может быть получен без затраты какого-либо другого вида энергии. Так, если магнит лежит около проводника, то в проводнике никакого тока не будет. Он возникает только при перемещении магнита около проводника или проводника около магнита. В этом случае механическая энергия превращается в электрическую.

Индуцированная э.д.с. прямо пропорциональна индукции магнитного поля В, длине проводника , скорости его перемещения V в направлении, перпендикулярном силовым линиям поля.е = В∙ℓ∙V.

Если проводник движется под углом αк направлению поля, тое = В∙ℓ∙V∙sinα.

Возникновение э.д.с. объясняется действием сил магнитного поля на находящиеся в проводниках свободные электроны, которые начинают двигаться вдоль проводника. В результате этого движения на одной стороне проводника накопятся свободные электроны и возникнет отрицательный электрический заряд. На другом конце ввиду недостатка электронов появится положительный заряд. Разность потенциалов на концах проводника численно равна индуцированной в проводнике э.д.с.

Индуцирование э.д.с. в проводнике происходит независимо от того, включён он в электрическую цепь или нет. Если присоединить концы этого проводника к приёмнику электрической энергии, то под влиянием разности потенциалов на концах проводника по замкнутой цепи потечёт электрический ток.

Если проводник перемещается вдоль силовых линий, т.е. как бы скользит по ним, то э.д.с. в нём не возникает.

Направление индуцированной э.д.с. определяется по правилу правой руки(рис.2.11):

«Если ладонь правой руки расположить так, чтобы силовые линии поля входили в ладонь, большой отогнутый палец совместить с направлением движения проводника, то вытянутые четыре пальца укажут направление индуцированной э.д.с.».

Рисунок 2.10. Рисунок 2.11.

Проводник в постоянном Правило правой руки

2. Если каким-либо образом изменять магнитный поток, пронизывающий неподвижный виток, или перемещать само поле, то индуцированная э.д.с. e = ΔΦ/Δt

Направление э.д.с. в неподвижном замкнутом контуре определяется по закону Максвелла:

Э.д.с., индуцированная в замкнутом контуре, равна скорости изменения магнитного потока ΔΦ, пронизывающего этот контур.Δt –промежуток времени, в течение которого происходит изменение потока.

Иными словами, чем быстрее изменяется магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур, тем больше индуцированная э.д.с.

«Направление индуктированного тока всегда таково, что он противодействует причине, вызвавшей его»(например, движению проводника).

Индукционные токи возникают не только в изолированных проводниках и обмотках, но и в сплошных металлических массах, которые подвергаются действию изменяющихся магнитных полей. Эти токи называются вихревыми и вызывают дополнительные потери на нагревание. Для ослабления вихревых токов сердечники электрических машин собирают из отдельных изолированных пластин.

Рисунок 2.12. Способы индуцирования э.д.с. в электрических машинах

На принципе явления электромагнитной индукции основано устройство электрических генераторов, двигателей и трансформаторов. Для индуцирования э.д.с. в них применяется три способа:

· изменение тока в катушке 1 (рис.2.12.а), в магнитном поле которой расположена вторая катушка 2. При этом непрерывно изменяется магнитный поток, охватываемый второй катушкой, и в ней, а также и в первой катушке, будут индуцироваться электродвижущие силы е2 и е1. Этот способ используют в трансформаторах.

· вращение магнитного поля, созданного постоянными магнитами или электромагнитами 3, относительно неподвижных катушек 4 (рис.2.12.б). При этом непрерывно изменяется магнитный поток, пронизывающий каждую катушку, и в них индуцируется э.д.с. е. Такой способ используют в основном в машинах переменного тока.

· вращение витков 6 или катушек в постоянном магнитном поле, созданном неподвижными постоянными магнитами 5 или электромагнитами (рис. 2.12.в). При этом непрерывно изменяется магнитный поток, охватываемый каждым витком или катушкой, вследствие чего в них индуцируется э.д.с. Этот способ используют в машинах постоянного тока.

Дата добавления: 2016-04-22 ; просмотров: 1061 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ферромагнетики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое, при температуре ниже точки Кюри, способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля. Последние исследования в области физики показали, что некоторые ферромагнетики, при создании определенных условий, могут приобретать парамагнетическиесвойства при температурах, которые существенно выше точки Кюри. Поэтому ферромагнетики, наряду со многими другими магнетическими веществами, остаются, как оказалось, плохо изученными веществами до сих пор.

Ферромагнетики имеют наибольшее практическое применение, хотя их и не так много в природе. Железный или стальной сердечник в катушке во много раз усиливает создаваемое этой катушкой поле, не увеличивая силу тока в катушке. Это экономит электроэнергию. Сердечники трансформаторов, генераторов, электродвигателей и других устройств изготавливают из ферромагнетиков. При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остаётся намагниченным, то есть создаёт магнитное поле в окружающем его пространстве. Упорядоченная ориентация элементарных токов не исчезает при выключении внешнего магнитного поля. Благодаря этому существуют постоянные магниты. Постоянные магниты находят широкое применение в электроизмерительных приборах, громкоговорителях, телефонах, в устройствах звукозаписи, магнитных компасах и т.д. Большое распространение получили ферриты — ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока. Они представляют собой химические соединения оксидов железа с оксидами других веществ. Первый из известных человеку ферромагнитных материалов — магнитный железняк — является феррито

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется вферромагнетикахFe, Co, Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существованиепостоянных магнитов.

Явление магнитного гистерезиса наблюдается не только при изменении поля H по величине и знаку, но также и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при вращении образца относительно фиксированного направления H.

Домен — макроскопическая область в магнитном кристалле, в которой ориентация вектора спонтанной однороднойнамагниченности [1] или вектора антиферромагнетизма [2] (при температуре ниже точки Кюри или Нееля соответственно) определенным образом повернута или сдвинута относительно направлений соответствующего вектора в соседних доменах. Домены существуют в ферро- и антиферромагнитных, сегнетоэлектрических кристаллах и других веществах, обладающих спонтанным дальним порядком.

Помимо рассмотренных двух классов веществ — диа- и парамагнетиков, называемых слабомагнитными веществами, существуют еще сильномагнитные веществаферромагнетики — вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т. е. они намагниче­ны даже при отсутствии внешнего магнитного поля. К ферромагнетикам кроме основ­ного их представителя — железа (от него и идет название «ферромагнетизм») — относятся, например, кобальт, никель, гадолиний, их сплавы и соединения.

Ферромагнетики помимо способности сильно намагничиваться обладают еще и другими свойствами, существенно отличающими их от диа- и парамагнетиков. Если для слабомагнитных веществ зависимость J от Н линейна (см. (133.6) и рис. 192), то для ферромагнетиков эта зависимость, впервые изученная в 1878 г. методом баллистического гальванометра для железа русским физиком А.Г. Столетовым (1839—1896), является довольно сложной. По мере возрастания Ннамагниченность J сначала растет быстро, затем медленнее и, наконец, достигается так называемое магнитное насыщение Jнас, уже не зависящее от напряженности поля. Подобный характер зависимости J от Н можно объяснить тем, что по мере увеличения намагничивающего поля увеличивает­ся степень ориентации молекулярных магнитных моментов по полю, однако этот процесс начнет замедляться, когда остается все меньше и меньше неориентированных моментов, и, наконец, когда все моменты будут ориентированы по полю, дальнейшее увеличение J прекращается и наступает магнитное насыщение.

Магнитная индукция B= (H+J) (см. (133.4)) в слабых полях растет быстро с ростом H вследствие увеличения J, а в сильных полях, поскольку второе слагаемое постоянно (J=Jнас), В растет с увеличением Н по линейному закону (рис. 193).

Существенная особенность ферромагнетиков — не только большие значения (на­пример, для железа — 5000, для сплава супермаллоя — 800 000!), но и зависимость от Н (рис. 194). Вначале растет с увеличением Н, затем, достигая максимума, начинает уменьшаться, стремясь в случае сильных полей к 1 ( =B/(H) = 1 + J/H, поэтому при J = Jнас= const с ростом Н отношение J/H  0,  1).

Характерная особенность ферромагнетиков состоит также в том, что для них зависимость J от H (а следовательно, и В от Н) определяется предысторией намагничения ферромагнетика. Это явление получило название магнитного гистерезиса. Если намагнитить ферромагнетик до насыщения (точка 1, рис. 195), а затем начать уменьшать напряженность Н намагничивающего поля, то, как показывает опыт, уменьшение J описывается кривой 1—2, лежащей выше кривой 1—0. При Н = 0 J отличается от нуля, т. е. в ферромагнетике наблюдается остаточное намагничение Jос. С наличием остаточного намагничения связано существование постоянных магнитов. Намагничение обращается в нуль под действием поля Нс, имеющего направление, противоположное полю, вызвавшему намагничение. Напряженность Нс называется коэрцитивной силой.

При дальнейшем увеличении противоположного поля ферромагнетик перемагничивается (кривая 3—4), и при Н = –Hнас достигается насыщение (точка 4). Затем фер­ромагнетик можно опять размагнитить (кривая 4—5—6) и вновь перемагнитить до насыщения (кривая 67).

Таким образом, при действии на ферромагнетик переменного магнитного поля намагниченность J изменяется в соответствии с кривой 1234—5—6—1,которая называется петлей гистерезиса (от греч. «запаздывание»). Гистерезис приводит к тому, что намагничение ферромагнетика не является однозначной функцией Н, т.е. одному и тому же значению Н соответствует несколько значений J.

Различные ферромагнетики дают разные гистерезисные петли. Ферромагнетики с малой (в пределах от нескольких тысячных до 1—2 А/см) коэрцитивной силойНс (с узкой петлей гистерезиса) называются мягкими, с большой (от нескольких десятков до нескольких тысяч ампер на сантиметр) коэрцитивной силой (с широкой петлей гистерезиса) — жесткими. Величины Нс, Jос и max определяют применимость фер­ромагнетиков для тех или иных практических целей. Taк, жесткие ферромагнетики (например, углеродистые и вольфрамовые стали) применяются для изготовления постоянных магнитов, а мягкие (например, мягкое железо, сплав железа с никелем) — для изготовления сердечников трансформаторов.

Ферромагнетики обладают еще одной существенной особенностью: для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой он теряет свои магнитные свойства. При нагревании образца выше точки Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик. Переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное, происходящий в точке Кюри, не сопровождается поглощением или выделением теплоты, т.е. в точке Кюри происходит фазовый переход II рода.

Наконец, процесс намагничения ферромагнетиков сопровождается изменением его линейных размеров и объема. Это явление получило названиемагнитострикции. Величина и знак эффекта зависят от напряженности Н намагничивающего поля, от природы ферромагнетика и ориентации кристаллографических осей по отношению к полю.

Свойства и характеристики ферромагнитных материалов.


⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 36Следующая ⇒

Все материалы по магнитным свойствам подразделяют на две группы: ферромагнитные (железо, кобальт, никель, гадолиний и некоторые другие материалы и сплавы) и неферромагнитные (все материалы, за исключением ферромагнитных, например дерево). Различные магнитные свойства материалов наглядно характеризуется зависимостью B=f(H), графическое изображение которой называют кривой намагничивания. Для неферромагнитных материалов зависимость B=f(H) является линейной, а для ферромагнитных – существенно нелинейной.

Производная дает зависимость абсолютной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля: . Нелинейный характер кривых B=f(H) и для ферромагнитных материалов оказывает большое влияние на расчет магнитных цепей.

Ферромагнитные материалы подразделяют на магнитомягкие и магнитотвердые.

Магнитомягкие материалы – технически чистое железо, электротехнические конструкционные стали, пермаллои, некоторые типы ферритов имеют небольшую коэрцитивную силу, до 100 А/м, т.е. узкую петлю гистерезиса.

Магнитотвердые материалы – мартенситные стали, сплавы железа, никеля, алюминия, кобальта и некоторые типы ферритов – имеют значительно большую коэрцитивную силу, до А/м и выше, а следовательно, широкую петлю гистерезиса. Поэтому потери энергии на перемагничивание для магнитомягких материалов ниже, чем магнитотвердых. Это происходить потому, что потери прямо пропорциональны площади петли гистерезиса.

Магнитомягкие материалы используют в устройствах с изменяющимися магнитными полями; магнитотвердые применяют, в частности, для изготовления постоянных магнитов.

Основной магнитный материал, используемый в электротехнических устройствах, - электротехническая сталь различных марок, представляющая собой сплав железа с кремнием (кремния 0,5…5%). Такие стали отличаются хорошими электромагнитными свойствами, высокой магнитной проницаемостью, малыми потерями на вихревые токи и перемагничивание.

Различные ферромагнитные материалы обладают неодинаковой способностью намагничиваться. Так, при одинаковой напряженности H магнитного поля величина магнитной индукцииВ для электротехнической стали во много раз больше, чем для чугуна.

По электромагнитным свойствам магнитные цепи можно разделить на следующие четыре группы.

1. Магнитные цепи с постоянной МДС (магнитные цепи постоянного тока). Магнитные потоки таких цепей создаются обмотками (катушками), расположенными на ферромагнитных магнитопроводах; питание обмоток осуществляется постоянным током.

2. Магнитные цепи с переменной МДС ( магнитные цепи переменного тока). Магнитные потоки таких цепей создаются обмотками, расположенными на магнитопроводах, ток в которых является переменной величиной, зависящей от времени.

3. Магнитные цепи с постоянной и переменной МДС (магнитные цепи постоянного и переменного тока). Магнитные потоки таких цепей создаются двумя МДС, одна из которых обусловлена постоянным током, другая – переменным.

4. Магнитные цепи с постоянными магнитами. К таким цепям относятся устройства, в которых для получения магнитного потока используют постоянные магниты.

По своей конфигурации магнитные цепи можно разделить на два вида: неразветвленные и разветвленные, которые в свою очередь, могут быть симметричными и несимметричными. Симметричной магнитной цепью является такая цепь, в которой условия для прохождения магнитных потоков от точки разветвления общего магнитного потока одинаковы для каждой ветви, т.е. одинаковы геометрические размеры и материал магнитопровода. Симметричные магнитные цепи часто встречаются в электрических машинах, трансформаторах, электроизмерительных приборах и др.

Кроме того, магнитные цепи могут быть однородными и неоднородными. Однородной магнитной цепью является такая цепь, в которой условия для прохождения магнитного потока вдоль неразветвленного участка цепи не изменяются, т.е. сечение и материал остаются неизменными.

 


Рекомендуемые страницы:

7.3. Основные характеристики ферромагнитных материалов

Особо важное значение в практической электротехнике имеют ферро­магнитные материалы, в которых μa >> μ0. Магнитная проницаемость некоторых современных магнитных материалов, например пермаллоя (сплава железа и никеля с различными присадками), может превышать в сотни тысяч раз магнитную проницаемость μ0. В настоящее время все большую роль стали играть ферромагнитные полупроводники, на­зываемые ферритами.

Ферромагнетики обладают особым свойством — способностью на­магничиваться в магнитном поле. Стержень из ферромагнитного мате­риала, например, помещенный в магнитное поле катушки, через которую протекает ток, намагничиваясь, начинает проявлять сильные магнитные свойства. Сущность происходящего процесса связана с электрическими токами в веществе (преимущественно с вращением электронов вокруг своей оси, получившей название спина электрона). У ферромагнетиков магнитные свойства обусловлены собственными (спиновыми) магнит­ными моментами электронов. При определенных условиях в кристаллах могут возникать обменные силы, в результате которых магнитные моменты электронов ориентируются параллельно друг другу, и возни­кают области спонтанного (самопроизвольного) намагничивания, назы­ваемые доменами. В пределах каждого из доменов ферромагнетик спонтанно намагничен до насыщения и имеет определенный магнитный момент. Направления магнитных моментов отдельных доменов (облас­тей) различны, вследствие чего в отсутствие внешнего поля суммарный момент ферромагнетика равен нулю. Под действием внешнего поля намагниченные области ориентируются в направлении поля и тем самым во много раз усиливают внешнее поле. Когда все области спонтанного намагничивания сориентируются вдоль внешнего поля, наступает насы­щение ферромагнетика. Поэтому значение магнитной проницаемости для ферромагнитных материалов значительно больше, чем для неферро­магнитных. А следовательно, в ферромагнитных материалах при одной и той же напряженности магнитного поля магнитная индукция также во много раз больше, чем в неферромагнитных материалах. Большая магнитная проницаемость ферромагнетиков используется для того, чтобы усиливать магнитные поля в электрических машинах и аппаратах.

Если вектор магнитной индукции поля, созданного током катушки в неферромагнитной среде, B1 = μ0Н, то в намагниченном ферро­магнетике имеется добавочное поле, которое характеризуется магнитной индукцией Bj. Это добавочное поле усиливает поле, создаваемое током катушки. Вектор намагниченности J намагниченного ферромагнетика и вектор Bj совпадают по направлению и связаны между собой зависимостью ВJ= μ0J.

Вектор магнитной индукции результирующего поля намагниченного ферромагнетика В в этом случае равен геометрической сумме векторов В1 и ВJ:

(7.6)

Следует отметить, что намагниченность J характеризует состояние ферромагнетика при намагничивании, магнитная же индукция В - сило­вое воздействие магнитного поля на ток или свойство переменного магнитного поля возбуждать электрическое поле. Отношение магнитной индукции В к напряженности поля H, т. е. магнитная проницаемость μа, для ферромагнетиков имеет большое значение и непостоянна, что существенно затрудняет расчеты. Так как зависимость В(Н) для ферро­магнетиков нельзя точно описать аналитически, то для каждого ферромагнитного материала эту зависимость устанавливают опытным путем, строя кривую намагничивания В(Н). Впервые закономерности намагни­чивания ферромагнетиков были исследованы русским физиком А. Г. Столетовым в 1871 г. Эти исследования послужили . основой расчета магнитных цепей электрических машин и аппаратов, сыграли важную роль в развитии электротехники.

Если поместить ферромагнетик, не подвергавшийся воздействию магнитного поля, т. е. магнитный момент которого первоначально был равен нулю, в магнитное поле, то линия 0-1 на рис. 7.4 будет соот­ветствовать кривой первоначального намагничивания В(Н). Если намагни­тить ферромагнетик до насыщения (1 на рис. 7.4), а затем начать размагничивать его, т. е. уменьшать напряженность поля от Hs до 0, получим кривую, которая не совпадает с кривой первоначального намагничивания (1-2 на рис. 7.4), причем в отсутствие внешнего поля (Н = 0) намагничивание ферромагнетика не исчезает и характеризуется некоторым значением Вr, получившим название остаточной индукции. Для полного размагничивания (3 на рис, 7.4) необходимо к ферро­магнетику приложить поле с напряженностью –Нc имеющее направ­ление, противоположное намагничивающему полю. Значение напряжен­ности магнитного поля обратного знака, необходимое для полного размагничивания ферромагнетика, называется коэрцитивной силой Hc. Способность ферромагнетиков обладать остаточной индукцией дает возможность изготовлять постоянные магниты, свойства которых тем лучше, чем больше коэрцитивная сила ферромагнетика, из которого он выполнен.

Если периодически намагничивать ферромагнетик в прямом и обратном направлении (например, изменяя плавно значение и направ­ление тока в обмотке кольцевого сердечника, изготовленного из ферромагнетика), то зависимость В(Н) имеет вид петли гистерезиса (рис. 7.4, кривая 1-2-3-4-5-1). Явление отставания изменений магнитной индукции В от изменения напряженности поля Н называется маг­нитным гистерезисом. Если при периодическом намагничивании макси­мальные значения напряженности поля Hmax„ достигают насыщения Hs, то получается так называемая максимальная, или предельная, петля гистерезиса (сплошная петля на рис. 7.4). Если же при Hmax насыщение не достигается, т. е. Hmax < Нs, то получаются петли, называемые частными гистерезисными цикла­ми (пунктирные линии на рис. 7.4). Частных циклов может быть сколь угодно много, и все они будут находиться внутри предельной петли гистерезиса. Соединив вершины частных гистерезисных циклов, по­лучают основную кривую намагни­чивания, которая практически сов­падает с кривой первоначального намагничивания (кривая 0-1 на рис. 7.4). Следует отметить, что кривая первоначального намагничивания может быть разбита на три участка: участокОа, на котором магнитная индукция возрастает пропорционально напря­женности поля [В (Н) имеет прямолинейный характер], так как ферромагнитный материал не насыщен; участок ab, называемый коленом кривой намагничивания, который характеризуется все большим насыще­нием ферромагнитного материала, вследствие чего темп роста магнитной индукции уменьшается, а также уменьшается значение магнитной проницаемости μa, и участок b1, где зависимость В(Н) становится почти прямолинейной, имеющей небольшой угол наклона к оси абсцисс, — этот участок соответствует значительному насыщению ферромагнитного материала; следовательно, в этом случае увеличение напряженности поля приводит лишь к незначительным приращениям магнитной индукции.

Если магнитную индукцию выражать в Тл = Вб/м2 = В*с/м2, а напряженность поля - в А/м, то площадь петли гистерезиса будет вы­ражаться в В*А*с/м3 = Дж/м3. Следовательно, площадь петли гистерезиса численно равна энергии, затрачиваемой за один цикл перемагничивания единицы объема ферромагнетика. Величины Вr Нс и μmax являются основными характеристиками ферромагнитных материалов, в частности максимальная проницаемость μmax характеризует ферромагнетик с точки зрения возможности его использования для усиления поля. Значения остаточной индукции Вr и коэрцитивной силы Нc, характеризующие важнейшие свойства ферромагнетика, определяются по предельной петле гистерезиса.

В зависимости от назначения к ферромагнитным материалам предъ­являются различные требования. Необходимо, чтобы ферромагнитные материалы, работающие в переменном магнитном поле, имели малую коэрцитивную силу (и соответственно узкую петлю гистерезиса). Такие материалы называются магнитомягкими. Для магнитомягких материа­лов Нс < 200 А/м. Основными материалами этой группы являются электротехническая сталь, содержащая кремний, сплавы железо — никель типа пермаллоя и др. Магнитомягкие материалы применяют в качестве магнитопроводов в электрических машинах, трансформаторах и приборах, т. е. в качестве магнитных цепей, в которых создается магнитный поток. Использование магнитомягких материалов для электрических машин переменного тока и трансформаторов уменьшает потери мощности в ферромагнитных сердечниках, а применение магнито­мягких материалов с малой Вr в электрических машинах постоянного тока позволяет в широких пределах изменять магнитный поток.

Магнитомягкие материалы с прямоугольной петлей гистерезиса, получаемой за счет специальной технологии обработки, обладают малым значением Нс и большой Вr, близкой к Вs. Эти материалы широко применяют в вычислительной технике и устройствах автоматики.

Для изготовления постоянных магнитов и подвижных систем в магнитных компасах требуется большая остаточная индукция и большая коэрцитивная сила (и соответственно широкая петля гистерезиса), кото­рая затрудняет размагничивание. Такие материалы называются магнито-твердыми. У магнитотвердых материалов значения остаточной индук­ции и коэрцитивной силы лежат в пределах Вr = 0,5 - 1,3 Вб/м2, Нс = 4000 - 65000 А/м. К магнитотвердым материалам относятся сплавы железа с алюминием, хромом и вольфрамом, содержащие различные присадки.

Деление ферромагнитных материалов на магнитотвердые и магнито-мягкие условно, так как имеются материалы с характеристиками, отличными от указанных. Следует отметить, что с возрастанием температуры магнитная проницаемость ферромагнитных материалов уменьшается, причем для каждого материала существует критическая температура, при которой он теряет ферромагнитные свойства, превра­щаясь в парамагнетик. Критическая температура Тс (точка Кюри) для железа равна 768 °С, для никеля 365 °С, кобальта 1131 °С. Ферромагнит­ные материалы при намагничивании изменяют размеры, вследствие чего они деформируются. Это явление называется магнитострикцией. Однако наряду со свойством изменять размеры при намагничивании фер­ромагнетики обладают также свойством намагничиваться при растя­жении и сжатии. Следовательно, магнитострикционный эффект обратим.

Пример 7.1. Эскиз магнитной цепи приведен на рисунке а). Магнитопровод изготовлен из электротехнической стали марки 11895, для которой В500 =1,32 Тл, В1000 = 1,45 Тл, В2500 =1,54 Тл (цифры индекса определяют напряженность магнитного поля в А/м при данной индукции). Кривая намагничивания построена на рисунке б). Размеры магнитопровода указаны на рисунке, число витков катушки w = 1000. Определить ток, при котором в воздушном зазоре индукция В = 1,5 Тл.

Рисунок к примеру 7.1. а)

Решение. Площадь поперечного сечения стали S=c2=(40 . 10-3 )2 м2 всюду одинакова, поэтому магнитную цепь можно разбить на два участка, участок из стали и воздушный промежуток. Длина участка из стали по средней линии

По закону полного тока

По кривой намагничивания при В=1,5 Тл напряженность Н =1800 А/м (см. рис.б). Определим напряженность магнитного поля в воздушном зазope по формуле

Рисунок к примеру 7.1.б)

Ток в катушке

Магнитные свойства ферромагнитных материалов. Намагниченность.

Ферромагнитные материалы в электротехнике имеют наиважнейшее значение.

Если в магнитное поле внести ферроманетик, то магнитная индукция в нем значительно возрастает, а сам материал намагничивается. Сущность происходящего процесса заключается в следующем. Ферромагнитное поле состоит из мелких самопроизвольно намагниченных областей, объем которых составляет около 10-8 см3 (рис.36).

Рис.36

Эти намагниченные области можно представить в виде элементарных двухполюсных диполей, которые создают свои магнитные поля, связанные между собой силами сцепления. Магнитные силы этих областей обуславливаются элементарными электрическими токами, образующимися, главным образом, в результате вращения электронов вокруг собственных осей. При отсутствии внешнего магнитного поля в ферромагнитном теле магнитные силы компенсируют друг друга, т.е. суммарное магнитное поле тела равно нулю. Под действием внешнего поля, эти элементарные магниты ориентируются по полю (поворачиваются), тем самым на одной стороне тела создается один полюс, а на другой – другой полюс. Таким образом, само тело становится поляризованным и создает свое собственное магнитное поле.

С увеличением внешнего поля количество ориентированных элементарных магнитов становится больше, что приводит к возрастанию внутреннего поля. На нижеследующем рисунке изображена кривая изменения намагниченности тела J в зависимости от изменения напряженности внешнего поля Н.

Рис.37

На рис.37а показана схема установки для намагничивания ферромагнитного сердечника. С увеличением тока в катушке пропорционально увеличивается напряженность магнитного поля I .

Если для конкретных значений величины Н измерить или подсчитать соответствующие им значения магнитной индукции В, то можно построить график первоначального намагничивания ферромагнетика, т.е. B = f(H), которая показана на рис.37б участком кривой 0-1.

На участке 0-1 с увеличением напряженности Н, увеличивается магнитная индукция В. Это объясняется тем, что магнитные моменты доменов, ранее ориентированные произвольно, принимают направление внешнего магнитного поля. Затем прирост магнитной индукции за счет внутреннего магнитного поля уменьшается, а далее полностью прекращается, т.е. наступает состояние магнитного насыщения (после точки 1) . Bs-магнитная индукция насыщения.

а б

Рис.38

Намагниченность J тела – величина, характеризующая магнитное поле ферромагнитного тела за счет его поляризации. Намагниченность имеет ту же размерность, что и напряженность магнитного поля, т.е. А/м. Намагниченность тела не может возрастать бесконечно. Если направление поля самопроизвольного намагничивания во всех точках совпадает с направлением внешнего поля , то намагниченность тела достигает своего предельного значения , называемого намагниченностью насыщения (рис.38).

Нелинейный характер кривой намагничивания показывает, что магнитная проницаемость ферромагнитных материалов непостоянна и зависит от напряженности магнитного поля.

При заданной напряженности Н внешнего магнитного поля в неферромагнитной среде магнитная индукция

(4-8)

В ферромагнитной среде к этой индукции внешнего поля(В0) прибавляется индукция добавочного магнитного поля J . С учетом этого результирующая магнитная индукция

(4-9)

С другой стороны, эта магнитная индукция связана с напряженностью магнитного поля соотношением

(4-10)

Откуда следует, что

. (4-11)

Рис.39

На рис.39 произведено суммирование кривых магнитной индукции внешнего поля (μ0 Н) и магнитной индукции внутреннего поля тела (μ0 J). Складывая ординаты функций μ0 Н и μ0 J получаем новую функцию, которую называют кривой намагничивания.

Кривая намагничивания может быть разбита на три характерных участка:

  1. Участок Оа, на котором магнитная индукция возрастает почти пропорционально напряженности поля;

  2. Участок аб, на котором рост магнитной индукции замедляется;

  3. Участок за точкой б , где наблюдается слабое нарастание индукции.

Каждый ферромагнитный материал имеет свою кривую намагничивания.

Нелинейный характер кривой намагничивания показывает, что магнитная проницаемость ферромагнитных материалов непостоянна и зависит от напряженности магнитного поля.

Подобный же характер зависимости от Н имеет магнитная проницаемость, начальным значением которой при Н=0 является μ0 и которая в конечной стадии своего изменения асимптотически стремится к тому же μ0. Примерный график зависимости μ от Н представлен на рис. б.

2.2. Краткая характеристика ферромагнитных материалов.

К ферромагнитным материалам относятся железо, никель, кобальт и многочисленные сплавы на их основе, а также гадолиний, диспрозий и некоторые другие лантаноиды. Магнитные свойства ферромагнетиков обусловлены обменным взаимодействием электронов, находящихся на незаполненных 3d-подуровнях железа, никеля и кобальта и 4f-подуровнях лантаноидов.

В отсутствие внешнего магнитного поля ферромагнетики состоят из доменов (le domaine - франц. - область), каждый из которых спонтанно намагничен до насыщения Ms в одном из направлений лёгкого намагничивания (индекс "s" - от англ. "saturation" - насыщение). Ширина доменов в среднем равна нескольким мкм, в длину они могут простираться от одной границы кристалла (в поликристаллах - кристаллита) до другой. Домены разделены между собой стенками, в которых направления магнитных моментов (векторов намагниченности) меняются от направления вектора намагниченности одного домена к направлению вектора намагниченности другого, соседнего.

Магнитные моменты атомов, составляющих каждый из доменов, ориентируются параллельно в одном из так называемых направлений лёгкого намагничивания, в результате вектор намагниченности домена в целом направлен именно в этом направлении. Магнитные силовые линии, ориентируясь в каждом из доменов по направлениям лёгкого намагничивания, образуют замкнутый контур, и отдачи магнитной энергии во внешнее пространство нет. Направления лёгкого намагничивания железа - рёбра куба [100], никеля -пространственные диагонали куба [111], кобальта - продольные оси гексаэдра [0001]. Соответственно существуют и направления трудного намагничивания: [111] - у железа, [100] - у никеля, [1010] (ребро гексагона) - у кобальта. Таким образом, существует анизотропия намагниченности доменов. Процессы, происходящие в ферромагнетике при воздействии на него внешнего магнитного поля - намагничивание от 0 до Ms, размагничивание, перемагничивание -связаны с перестройкой его доменной структуры, включающей смещение доменных стенок и поворот векторов намагниченности.

Индукция магнитного поля В в ферромагнетике, помещённом во внешнее магнитное поле с возрастающей напряжённостью, меняется по первичной (основной) кривой намагничивания, представленной на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Основная кривая намагничивания и схема изменения доменной структуры ферромагнетика. Область I - обратимое смещение доменных стенок; область II - необратимое смещение; область III - поворот векторов намагниченности в направлении вектора внешнего поля Н.

На участке III достигается техническое насыщение ферромагнетика Ms, и дальнейшее увеличение напряжённости внешнего магнитного поля (выше значения Hs) не способно увеличить эту намагниченность, хотя индукция будет возрастать, т.к. см. выше, выражение (13).

Магнитная проницаемость μа = В/Н (7) характеризует крутизну кривой намагничивания, или лёгкость, с которой намагничивается материал. Кривая магнитной проницаемости, построенная в координатах μ = f(H) по данным, полученным из основной кривой намагничивания с использованием выражения (9), имеет максимум. Это - важная техническая характеристика материала - максимальная магнитная проницаемость μmax (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Основная кривая намагничивания (а) и кривая магнитной проницаемости (б) ферромагнетика.

Другая практически важная характеристика ферромагнетика - начальная магнитная проницаемость μнач определяется экстраполяцией кривой проницаемости(рис. 2.2.,б) на ось ординат.

Если после достижения магнитного насыщения уменьшать напряжённость внешнего магнитного поля, то вектор намагниченности домена будет поворачиваться от направления вектора этого поля к направлению ближайшей оси лёгкого намагничивания до совпадения с ней. Когда поле становится равным нулю, намагниченность ферромагнетика полностью не исчезает - возникает остаточная намагниченность Мr и соответствующая ей остаточная индукция Вr, рис. 2.3(индекс "r" от англ. "remain" - остаток). Статистически Вr = 0,5Bs, но применяя соответствующую обработку материала, можно изменять Вr от 0 до Вs.

При приложении поля, направление которого по знаку противоположно намагничивающему (условно - "отрицательного" поля), в веществе с остаточной индукцией Вr возникают домены с векторами намагниченности, близкими по направлениям к вектору этого поля, это - так называемые зародыши перемагничивания.

Зародыши увеличиваются в объёме вследствие сдвига доменных стенок по мере увеличения напряжённости отрицательного поля, и при некоторой его величине, называемой коэрцитивной силой Нс, остаточная индукция обращается в нуль (индекс "с" - от лат. "coercitio" - принуждение, удержание).

Рис. 2.3. Петля гистерезиса ферромагнетика.

При дальнейшем (после Нс) возрастании отрицательного поля возникает и возрастает "отрицательная" индукция - вплоть до -Bs.

Затем, при снятии внешнего поля возникает остаточная индукция – Вr. При новом приложении положительного поля вновь достигается Нс, а затем - Bs, и т.д. При этом последовательно повторяются процессы перестройки доменной структуры, описанные выше, а кривая имеет форму замкнутой фигуры, называемой петлёй гистерезиса.

Площадь петли гистерезиса пропорциональна энергии, затрачиваемой на один цикл перемагничивания 1 м3 ферромагнетика. Эта энергия расходуется на нагревание перемагничиваемого материала и называется потерями на гистерезис Рh, Рr [Дж/м3]:

. (14)

Потери могут быть выражены и в другой размерности - [Вт/кг]:

, (15)

где  - плотность материала [кг/м3], f - частота его перемагничивания [Гц].

Внутренние напряжения в ферромагнетике, дефекты, включения затрудняют сдвиг доменных стенок и вращение векторов намагниченности, снижают магнитную проницаемость и увеличивают коэрцитивную силу и потери на гистерезис.

Материалы с узкой петлёй гистерезиса, т.е с малой коэрцитивной силой (Нс  100 А/м) и высокой магнитной проницаемостью, называют магнитно-мягкими или низко-коэрцитивными. Материалы с большой коэрцитивной силой (Нс < 10 А/м) называют магнитно-твёрдыми или высоко-коэрцитивными.

Магнитно-мягкие материалы применяются для изготовления сердечников трансформаторов, дросселей, реле, оперативных запоминающих устройств, магнитных усилителей, магнитных головок аудио- и видеоаппаратуры, магнитных экранов и пр. Эти устройства могут работать в постоянных, циклических и переменных, в том числе - высокочастотных и сверхвысокочастотных полях.

В магнитно-мягких материалах, работающих в переменных магнитных полях, возникают вихревые токи, увеличивающие потери на перемагничивание (потери на вихревые токи, Pf [Вт/кг]):

, (16)

где Вm - амплитуда магнитной индукции [Тл]; f - частота перемагничивания [Гц]; Kf - коэффициент формы кривой напряжения; d - толщина ферромагнитного элемента [м]; - плотность магнитного материала [кг/м3]: ρ - его удельное электросопротивление [Ом·м]. Из выражений (15) и (16) можно сделать выводы о возможных приёмах предотвращения магнитных потерь. В качестве магнитно-мягких используются почти исключительно однофазные материалы - технически чистое железо, электротехнические стали, железо-никелевые, железо-никель-кобальтовые и иные сплавы, аморфные магнитные сплавы ("металлические стекла"), а также - ферриты-шпинели, ферриты-гранаты и пр. Исключением являются магнитодиэлектрики, представляющие собой гетерогенные системы, состоящие из магнитной и диэлектрической составляющих.

Магнитно-твёрдые материалы используются для изготовления различного рода постоянных магнитов, а также в качестве носителей магнитной записи на пленках и дисках. Магнитно-твёрдые материалы имеют, как правило, гетерогенную структуру.

Магнитные свойства материалов зависят от температуры. Количественное описание этой зависимости может быть дано путём вычисления температурных коэффициентов соответствующих характеристик – TKBs, TKBr, TKHc, ТКμ и пр. Все магнитные материалы имеют характеристическую температуру, при которой магнитное упорядочение исчезает, доменная структура разрушается и материалы переходят из магнитного в парамагнитное состояние. Эта температура называется температурой (точкой) Кюри Тс [К, °С]. Ниже приведены значения Тс для некоторых чистых элементов.

ТЕМПЕРАТУРА

ЭЛЕМЕНТ

Fe

Со

Ni

К

1043

1404

631

°С

770

1131

358

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *