Методические указания по лабораторным работам по электричеству и магнетизму. Магнитное поле и магнетики. Алиджанов Э.К - 41 стр.

UptoLike

Рубрика: 

рованы по полю, дальнейшее увеличение
J прекращается и наступает магнит-
ное насыщение.
Магнитная индукция
В =
µ
0
(H+J) в слабых полях растет быстро с ростом
H вследствие увеличения J, а в сильных полях, поскольку второе слагаемое по-
стоянно (
J = J
нас
), В растет с увеличением J по линейному закону (рисунок 1).
Существенная особенность
ферромагнетиков - не только большие
значения
µ (например, для железа -
5000, для сплава супермаллоя-
800000!), но и зависимость
µ
от Н
(рисунок 2). Вначале
µ
растет с уве-
личением
Н, затем, достигая макси-
мума, начинает уменьшаться, стре-
мясь в случае сильных полей к 1 (
µ =
В/(µ
0
H) = 1 + J/H, поэтому при J = J
нас
= const с ростом H отношение J/H
0, а
µ
1). Характерная особенность ферромагнетиков состоит также в том, что
для них зависимость
J от H (а следовательно, и В от H) определяется предысто-
рией намагничивания ферромагнетика. Это явление получило название
маг-
нитного гистерезиса
. Если намагнитить ферромагнетик до насыщения (точка
1
, рисунок 3), а затем начать уменьшать напряженность H намагничивающего
поля, то, как показывает опыт, уменьшение
J описывается кривой 1-2, лежащей
выше кривой
1-0. При H = 0 J отличается от нуля, т. е. в ферромагнетике на-
блюдается
остаточная намагниченность J
ост
. С наличием остаточного намаг-
ничивания связано существование
постоянных магнитов.
µ
H
Рисунок 2
Намагниченность обращается в
нуль под действием поля
H
с
, имею-
щего направление, противоположное
полю, вызвавшему намагничивание.
Напряженность Н
с
. называется коэр-
цитивной силой
.
При дальнейшем увеличении
противоположного поля ферромагне-
тик перемагничивается (кривая
3 - 4),
и при
H = H
нас
достигается насыще-
ние (точка
4). Затем ферромагнетик
можно опять размагнитить (кривая
4-
5 - 6)
и вновь перемагнитить до на-
сыщения (кривая
6 - 1).
2J
ос
U
B
Рис
у
нок 3
Таким образом, при действии на ферромагнетик переменного магнитного
поля намагниченность
J изменяется в соответствии с кривой 1-2-3-4-5-6-1, ко-
торая называется
петлей гистерезиса (от греч. «запаздывание»). Гистерезис
приводит к тому, что намагничивание ферромагнетика не является однозначной
41
рованы по полю, дальнейшее увеличение J прекращается и наступает магнит-
ное насыщение.
        Магнитная индукция В = µ0(H+J) в слабых полях растет быстро с ростом
H вследствие увеличения J, а в сильных полях, поскольку второе слагаемое по-
стоянно (J = J нас), В растет с увеличением J по линейному закону (рисунок 1).
                                                  Существенная      особенность
      µ                                    ферромагнетиков - не только большие
                                           значения µ (например, для железа -
                                           5000, для сплава супермаллоя-
                                           800000!), но и зависимость µ от Н
                                           (рисунок 2). Вначале µ растет с уве-
                                           личением Н, затем, достигая макси-
                                           мума, начинает уменьшаться, стре-
                                     H     мясь в случае сильных полей к 1 (µ =
                 Рисунок 2                 В/(µ0H) = 1 + J/H, поэтому при J = Jнас
                                           = const с ростом H отношение J/H →
0, а µ→1). Характерная особенность ферромагнетиков состоит также в том, что
для них зависимость J от H (а следовательно, и В от H) определяется предысто-
рией намагничивания ферромагнетика. Это явление получило название маг-
нитного гистерезиса. Если намагнитить ферромагнетик до насыщения (точка
1, рисунок 3), а затем начать уменьшать напряженность H намагничивающего
поля, то, как показывает опыт, уменьшение J описывается кривой 1-2, лежащей
выше кривой 1-0. При H = 0 J отличается от нуля, т. е. в ферромагнетике на-
блюдается остаточная намагниченность Jост. С наличием остаточного намаг-
ничивания связано существование постоянных магнитов.
                                                  Намагниченность обращается в
                                           нуль под действием поля Hс, имею-
    2Jос ⇒ ∆UB                             щего направление, противоположное
                                           полю, вызвавшему намагничивание.
                                           Напряженность Нс. называется коэр-
                                           цитивной силой.
                                                  При дальнейшем увеличении
                                           противоположного поля ферромагне-
                                           тик перемагничивается (кривая 3 - 4),
                                           и при H = Hнас достигается насыще-
                                           ние (точка 4). Затем ферромагнетик
                Рисунок 3                  можно опять размагнитить (кривая 4-
                                           5 - 6) и вновь перемагнитить до на-
сыщения (кривая 6 - 1).
        Таким образом, при действии на ферромагнетик переменного магнитного
поля намагниченность J изменяется в соответствии с кривой 1-2-3-4-5-6-1, ко-
торая называется петлей гистерезиса (от греч. «запаздывание»). Гистерезис
приводит к тому, что намагничивание ферромагнетика не является однозначной


      41