Felmágnesezés görbe és hiszterézis hurok - studopediya
Jellemzésére hatásainak mágnesezettség anyag mennyisége bevezetett Inazyvaemaya mágnesezettség anyag. Mágnesezettségének a SI határozza meg a képlet
A mágnesezés ferromágneses testek Iyavlyaetsya komplex nemlineáris függvénye B0. A függőség nagyságának I / μ0 az úgynevezett on-mágnesezési görbe (2. ábra). A görbe azt mutatja, egy mágneses telítési jelenség, kezdve egy bizonyos értéket a / μ0 = V0N / μ0. mágnesezettség gyakorlatilag állandó marad, és egyenlő In (telítési mágnesezettség).
Mágneses hiszterézis (a görög «hiszterézis» - lag vizsgálat okát) ferromagnet hívják lag változások nagysága a mágnesezettség a ferromágneses anyag a külső mágneses mező, amelyben a tárolt anyag. A legfontosabb ok a mágneses hiszterézis jellemző ferromágneses függését a mágneses jellemzők (μ, I) nem csak a halmazállapot abban a pillanatban, hanem az értékeket a mennyiségek az I. és ji a korábbi időkben. Így, létezik susche-függését a mágneses tulajdonságok a mágnesezettség az előző anyag.
Hiszterézis-hurok nevezzük görbe változási mágnesezettségének a ferromágneses test helyezzük egy külső mágneses tér, a változás az indukciós mező + A / μ0 hogy - In / μ0 és vissza. Érték + A / μ0 megfelel a telítettség mágnesezettség Ir. Annak érdekében, hogy teljesen lemágnesezni ferromágneses test, meg kell változtatni a fórumon, hogy a külső-mezőt. Egyes zna-chenii mágneses indukció - V0k amely korom-os állás értékeljük V0k / μ0. nevezett koercitív tér (retenciós) siloy, I-Ness mágnesezett test válik nulla.
A koercitív erő és az alak a hiszterézis-hurok jellemzi egy ferromágneses tulajdonság fenntartására maradék mágnesezettség és határozzuk Hasznosított-ferromágneses anyagok különböző célokra. Ferromágneses széles hurok sterezisa GI nevezett kemény mágneses anyagból (szén, akarja-framovye, króm, alumínium-nikkel, és egyéb acélok). Van egy nagy koercitív erő és a létrehozásához használt állandó mágnesek különböző formájú (sáváteresztő, patkó alakú, mágneses tűk). Ahhoz, hogy a lágy mágneses anyagból, amelynek kicsi kényszerítő erő, és a keskeny hiszterézis-hurok, például a vas, vas-nikkel ötvözetek. Ezek az anyagok alkotnak ispol'uet, gyártásához transzformátor magokat, generátorok és egyéb eszközök a munkafeltételek előforduló ismételt megfordítása mágneses hurkok változók. mágnesezettség megfordítása egy ferromagnet a forgás következtében a területek a spontán mágnesezettség. A szükséges munka a második, úgy érjük el, hogy az energia a külső mágneses tér. A hőmennyiség által felszabadított a mágnesezettség megfordulása arányos a terület a hiszterézis hurok.
Alatti hőmérsékleten Curie-pontja bármilyen ferromágneses test doménekből áll - kis területen a lineáris méretei nagyságrendileg 10 -2 -10 -3 cm, amelynek a belsejében van a legnagyobb mágnesezettség értéke egyenlő telítési mágnesezettsége. Domének neve különböző területeken samoproiz-freestyle mágnesezettség. Hiányában egy külső mágneses tér vektor a mágneses pillanatok vannak orientálva belül teljesen a ferromágneses doménjei-szerelvények, de kiszámíthatatlan, úgy, hogy a teljes mágneses momentuma az egész test nulla (ábra.). Hatása alatt a külső mágneses tér egy ferromágneses területen van forgatva mentén a mágneses pillanatok nem az egyes atomok vagy molekulák, a paramágneses-netikah, amennyire a spontán mágnesezettség régiók - új ház. Növelésével a külső méretei a domének mező, mágnesezettség-chennyh mentén külső területen, növekvő csökkentésével mérete domének Dru-gimi (nem egybeeső az irányt a külső tér) orientációban. Amikor egy kellően erős külső mágneses tér, az összes a ferromágneses test mágnesezett. Az érték a mágnesezettség-ség eléri a maximális értéket - a mágneses telítődés következik be. Hiányában a külső területén a mágneses momentum a pre-myeon marad összpontosított, és ez magyarázza, hogy létezik a maradék mágnesezettség és annak lehetőségét, hogy az állandó mágnes.
A paramágneses anyagok a tény jellemzi, hogy a felmágnesezett külső mágneses tér; Ha a mező ki van kapcsolva, visszatér a nem mágnesezett paramágneses állapotban. A mágnesezettség ferromágneses anyagok megmarad kikapcsolása után is a külső tér. Ábra. A 2. ábra egy tipikus hiszterézis-hurok a kemény mágneses (nagy veszteségeket) ferromágneses anyagból. Ez jellemzi a kevert anyagot mágnesesen mágnesezettség függését az intenzitása a mágnesező tér. A növekvő mágneses mező intenzitásának a kezdeti (nulla) pontot (1) van mágnesezve a szaggatott vonal 1-2, ahol az m értéke nagyban változik, mint a mágnesezettség a minta növekszik. A 2. pont elérésekor a telítettség, azaz további növelje a feszültséget mágnesezettség nem növeli. Most, ha a H értéket fokozatosan csökkenti nullára, a görbe a B (H) van, hogy nem mindig az utat, és áthalad a 3. pont, bemutatva egyfajta „memória” az anyag a „múltbeli”, innen ered a neve „hiszterézis”. Nyilvánvaló, hogy ez a még maradék mágnesezettség (intervallum 1-3). Megváltoztatása után az irányt a mágnesező tér a fordított görbe B (H) átmegy a 4. pont, ahol a szegmens (1) - (4) megfelel a kényszerítő erő, megelőzésére lemágneseződésre. További értékek növekedése (-H) okoz hiszterézis görbe a harmadik negyedben - rész 4-5. Ezt követően csökkenése (-H) nullára, majd emelkedik pozitív értékek H eredményezi a hiszterézis-hurok áramkör révén pont 6, 7 és 2.
Ábra. 2. Tipikus hiszterézishurok a kemény mágneses ferromágneses anyag. 2. pont elérésekor mágneses telítettség. 1-3 intervallum határozza meg a maradék mágneses indukció, valamint a szegmens 1-4 - kényszerítő erőt, azzal jellemezve, hogy az a minta, hogy ellenálljon lemágneseződésre.
Kemény mágneses anyagok jellemzi széles hiszterézis-hurok magába egy nagy területet az ábrán, és megfelelő nagy értékek, mivel a remanens mágnesezettség (mágneses fluxussűrűség), és kényszerítő erő. A keskeny hiszterézis-hurok (. 3. ábra) jellemző mágnesesen lágy anyagból - mint például lágyacél és speciális ötvözetek nagy mágneses permeabilitás. Ilyen ötvözetek hoztak létre annak érdekében, hogy csökkentse az energia veszteséget okozott hiszterézis. A legtöbb ilyen speciális ötvözetek, valamint ferriteknek, nagy az elektromos ellenállása, ezáltal csökkentve a nem csak a mágneses veszteségek, hanem elektromosan örvényáramok okozta.
Ábra. 3. Tipikus hiszterézis egy lágy mágneses anyagból (például vas). Mivel a hurok területe arányos az energiaveszteséget, az ilyen anyagok gyenge ellenállni lemágneseződésre és jellemzi az alacsony teljesítmény veszteség.
Mágneses anyagok magas permeabilitás készülnek hőkezelés, öregedés végeztük hőmérsékleten körülbelül 1000 ° C-on, majd megeresztés (fokozatos hűtés) szobahőmérsékletre. Nagyon fontos az előzetes mechanikai és hőkezelés, és nincs a mintában szennyeződéseket. Mert transzformátormagokat a 20. század elején. szilícium acélok fejlesztettek, a mennyiséget m, amelyek növelik a növekvő szilíciumtartalom. Között 1915 és 1920 volt permalloys (Ni ötvözetek Fe), jellegzetes keskeny és majdnem téglalap alakú hiszterézis hurok. Különösen magas értékek mágneses permeabilitás m, a kis értékei esetén H különböző ötvözetek gipernik (50% Ni, 50% Fe) és mu-fém (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr), míg a perminvare (45 % Ni, 30% Fe, 25% Co) az m érték gyakorlatilag állandó széles variációs térerősség. Közül a modern mágneses anyagok említhetők Supermalloy - ötvözet nagy mágneses permeabilitású (tartalmaz 79% Ni, 15% Fe, és 5% Mo).