Курс общей физики. Миловидова С.Д - 41 стр.

UptoLike

Рубрика: 

41
Поэтому в ферромагнетиках магнитная индукция уже не будет
пропорциональна напряженности внешнего магнитного поля. При
сравнительно небольшой величине напряженности
H
H
индукция
достигает довольно большого значения
H
B
, после чего она изменяется
слабо, т.е. наступает как бы ее насыщение.
Если в ферромагнетике, насыщенном ,
например, до состояния
H
B
(рис.3),
начать уменьшать напряженность
внешнего магнитного поля
H
, то
индукция
B
будет также уменьшаться.
Однако ее уменьшение будет
происходить не по кривой 1-0, а по
кривой 1-2 графика намагничивания.
При
H
=0 ферромагнетик не
размагничивается полностью - в нем
сохраняется остаточная магнитная
индукция
.
ост
B .
Полное размагничивание (кривая 2-3)
наступит лишь в том случае, если к
образцу приложить внешнее магнитное поле
c
HH
=
, т.е. поле
противоположного знака . Эта напряженность магнитного поля называется
коэрцитивным полем . Дальнейшее увеличение магнитного поля
противоположного знака вызовет индукцию -
H
B обратного направления
( кривая 3-4) и соответственно остаточную индукцию -
.
ост
B того же
направления. Затем ферромагнетик можно опять размагнитить (кривая 4-5-
6) и вновь перемагнитить до насыщения (кривая 6-1).
Рассмотренное явление отставания изменения магнитной индукции
от изменения напряженности намагничивающего поля называется
магнитным гистерезисом , а замкнутая кривая 1-2-3-4-5-6-1 - петлей
магнитного гистерезиса .
Площадь, ограниченная петлей магнитного гистерезиса ,
характеризует работу , затраченную внешним магнитным полем на
однократное перемагничивание ферромагнетика . Эта работа выделяется в
виде теплоты .
Выше отмечалось, что ферромагнетики (в отличие от диа -
парамагнетиков) обладают характерной особенностью - ниже точки Кюри
они разбиваются на самопроизвольно намагниченные до насыщения
области или домены . Линейные размеры ферромагнитных доменов 10
-2
-
10
-3
см . При достаточно сильном магнитном поле
H
H магнитные моменты
отдельных доменов выстраиваются параллельно внешнему полю и
ферромагнетики быстро намагничиваются до насыщения. При
выключении внешнего магнитного поля тепловое движение не в состоянии
полностью разрушить доменную структуру , т.е. сохраняется остаточная
Рис.3
В
ост
Н
н
В
н
В
Н
+Н
с
Н
с
В
ост
4
6
                                             41
  П оэтому         в      ф еррома гнетиках ма гнитна я инду кция у же не бу дет
  пропорциона льна на пряженности внеш него ма гнитного поля. П ри
  сра внительно небольш ой величине на пряженности H H инду кция
  достига ет довольно больш ого з         начения BH , после чего она из       меняется
  сла бо, т.е. на сту па еткак бы ее на сы щ ение.
                                            Е сли в ф еррома гнетике, на сы щ енном,
                    В                       на пример, до состояния BH (рис.3),
           Вн                   1           на ча ть    у меньш а ть     на пряженность
                                            внеш него ма гнитного поля H , то
           Вост   2                         инду кция B бу дет та кже у меньш а ться.
                                            О днако       ее      у меньш ение      бу дет
         3                6        Н        происх одить не по кривой 1-0, а по
        –Нс 0           +Н с Н н            кривой 1-2 гра ф ика на ма гничива ния.
                                            П ри       H =0       ф еррома гнетик       не
              5 – Вост                      р а зма гничив а ется  п олностью  -   в  н ем
                                            сох ра няется оста точна я ма гнитная
4                                           инду кция Bо ст. .
                                            П олное ра з  ма гничива ние (крива я 2-3)
                          Рис.3
                                            на сту пит лиш ь в том слу ча е, если к
  обра з цу приложить внеш нее ма гнитное поле H = − H c , т.е. поле
  противоположного з        на ка. Э та на пряженность ма гнитного поля на з     ы ва ется
  коэрцитивны м полем. Д а льней ш ее у величение ма гнитного поля
  противоположного з        на ка вы з овет инду кцию - BH обра тного на пра вления
  (кривая 3-4) и соответственно оста точну ю инду кцию - Bо ст. того же
  на пра вления. За тем ф еррома гнетик можно опять ра з         магнитить (крива я 4-5-
  6) и вновь перемагнитить до на сы щ ения (крива я 6-1).
         Ра ссмотренное явление отста ва ния из         менения ма гнитной инду кции
  от из   менения на пряженности на магничива ю щ его поля на з                  ы ва ется
  ма гнитны м гистерез       исом, а з   а мкну тая крива я 1-2-3-4-5-6-1 - петлей
  ма гнитного гистерез     иса .
         П лощ а дь,      огра ниченна я петлей             ма гнитного     гистерез  иса ,
  х а рактериз у ет ра боту , з    атра ченну ю внеш ним ма гнитны м полем на
  однокра тное перема гничива ние ф еррома гнетика. Э та ра бота вы деляется в
  виде теплоты .
         В ы ш е отмеча лось, что ф еррома гнетики (в отличие от диа -
  па ра ма гнетиков) обла даю т х а ра ктерной особенностью - ниже точки К ю ри
  они ра з   биваю тся на са мопроиз        вольно на ма гниченны е до на сы щ ения
  обла сти или домены . Л иней ны е ра з        меры ф еррома гнитны х доменов 10-2 -
  10-3 см. П ри доста точно сильном ма гнитном поле H H ма гнитны е моменты
  отдельны х доменов вы стра ива ю тся па ра ллельно внеш нему полю и
  ф еррома гнетики бы стро на ма гничива ю тся до на сы щ ения. П ри
  вы клю чении внеш него ма гнитного поля тепловое движение не в состоянии
  полностью ра з    ру ш ить доменну ю стру кту ру , т.е. сох ра няется оста точна я