ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Цель работы: изучение процессов, протекающих в ферромагнитных
материалах в магнитном поле, исследование основных характеристик
ферромагнитных материалов по кривой намагничивания.
Теоретическое введение
Магнитными материалами называются вещества, обладающие
магнитными свойствами, т.е. способностью намагничиваться в магнитном
поле и тем самым приобретать магнитный момент. Результирующий
макроскопический магнитный момент М представляет собой сумму
элементарных магнитных моментов m для n атомов данного вещества
∑
=
=
n
i
i
mM
1
.
Магнитные свойства вещества характеризуются магнитной
восприимчивостью
HM
=
χ
, где М – магнитный момент единицы объема
вещества или намагниченность в магнитном поле напряженностью Н.
Магнитное поле в вакууме, создаваемое некоторой системой проводников
с током или совокупностью постоянных магнитов, характеризуется векторами
магнитной индукции В и напряженности поля Н, связанными через
магнитную постоянную μ
0
=4π⋅10
-7
[Гн/м]: HB
0
μ
=
.
Магнитное поле в материале, кроме напряженности поля H, создаваемой
током в намагничивающей обмотке, зависит так же от магнитных свойств
материала. Полная магнитная индукция в материале составляет
MHB
00
μ
+
μ= , где первый и второй члены правой части представляют собой
соответственно составляющие внешнего и внутреннего поля.
Одним из основных магнитных параметров материала является магнитная
проницаемость. Различают абсолютную
)1(
0
χ
+
μ
=
=
μ
HB
€
и относительную
()
χ
+
=
μ=
μ
1
0
HB магнитные проницаемости материала. Откуда для
магнитной восприимчивости имеем
1
−
μ
=
χ
.
По значению χ, ее зависимости от напряженности магнитного поля,
температуры и других факторов выделяют следующие пять основных видов
магнитных материалов: диа-, пара- и антиферромагнетики образуют группу
слабомагнитных материалов; ферро- и ферримагнетики относятся к группе
сильномагнитных материалов.
В изделиях электротехники и электроники наиболее часто применяются
ферромагнетики. Все ферромагнетики характеризуются: большим значением
χ, способностью намагничиваться до насыщения при обычных температурах
даже в слабых полях, гистерезисом - зависимостью магнитных свойств от
предшествующего состояния, точкой Кюри – предельной температурой, выше
которой материал теряет ферромагнитные свойства. К ферромагнетикам
относятся железо, никель, кобальт и другие материалы.
3
Цель работы: изучение процессов, протекающих в ферромагнитных материалах в магнитном поле, исследование основных характеристик ферромагнитных материалов по кривой намагничивания. Теоретическое введение Магнитными материалами называются вещества, обладающие магнитными свойствами, т.е. способностью намагничиваться в магнитном поле и тем самым приобретать магнитный момент. Результирующий макроскопический магнитный момент М представляет собой сумму элементарных магнитных моментов m для n атомов данного вещества n M= ∑m . i =1 i Магнитные свойства вещества характеризуются магнитной восприимчивостью χ = M H , где М – магнитный момент единицы объема вещества или намагниченность в магнитном поле напряженностью Н. Магнитное поле в вакууме, создаваемое некоторой системой проводников с током или совокупностью постоянных магнитов, характеризуется векторами магнитной индукции В и напряженности поля Н, связанными через магнитную постоянную μ0=4π⋅10-7 [Гн/м]: B = μ 0 H . Магнитное поле в материале, кроме напряженности поля H, создаваемой током в намагничивающей обмотке, зависит так же от магнитных свойств материала. Полная магнитная индукция в материале составляет B = μ 0 H + μ 0 M , где первый и второй члены правой части представляют собой соответственно составляющие внешнего и внутреннего поля. Одним из основных магнитных параметров материала является магнитная проницаемость. Различают абсолютную μ € = B H = μ 0 (1 + χ) и относительную μ = B (μ 0 H ) = 1 + χ магнитные проницаемости материала. Откуда для магнитной восприимчивости имеем χ = μ − 1 . По значению χ, ее зависимости от напряженности магнитного поля, температуры и других факторов выделяют следующие пять основных видов магнитных материалов: диа-, пара- и антиферромагнетики образуют группу слабомагнитных материалов; ферро- и ферримагнетики относятся к группе сильномагнитных материалов. В изделиях электротехники и электроники наиболее часто применяются ферромагнетики. Все ферромагнетики характеризуются: большим значением χ, способностью намагничиваться до насыщения при обычных температурах даже в слабых полях, гистерезисом - зависимостью магнитных свойств от предшествующего состояния, точкой Кюри – предельной температурой, выше которой материал теряет ферромагнитные свойства. К ферромагнетикам относятся железо, никель, кобальт и другие материалы. 3