Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле

Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле. В диа- и парамагнетиках оно довольно невелико (магнитная проницаемость Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №1 - открытая онлайн библиотека ) и только в ферромагнетиках достигает большой величины ( Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №2 - открытая онлайн библиотека ). В ферромагнитном кристалле суще­ствуют произвольно намагниченные области размерами до 0,01 ...0,1 мм называемые доменами. Их намагниченность обусловле­на параллельной взаимной ориентацией электронных спинов. В частности, в железе, кобальте и никеле - это спины тех электро­нов, которые находятся в частично заполненной 3 Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №3 - открытая онлайн библиотека - оболочке. Намагниченность доменов друг относительно друга беспорядочна, так что до воздействия поля ферромагнетик в целом не намагни­чен. При помещении его в нарастающее магнитное поле, проис­ходит сначала перемещение границ доменов. Домены с магнит­ным моментом, ориентированным в сторону поля, расширяются за счет доменов с противоположной ориентации, энергетически менее выгодной. Второй этап намагничивания - до насыщения - связан с поворотом магнитных моментов до полного совпадения с внешним полем. Сами домены и их изменения при намагничи­вании, можно наблюдать под микроскопом при внесении на по­лированный ферромагнетик суспензии магнитного порошка, час­тицы которого собираются на границах доменов.

Для описания магнитного поля используются две характе­ристики: напряженность Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №4 - открытая онлайн библиотека и вектор магнитной индукции Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №5 - открытая онлайн библиотека . Они связаны уравнением Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №6 - открытая онлайн библиотека , в котором Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №7 - открытая онлайн библиотека Г/м - маг­нитная постоянная в системе СИ. Относительная магнитная про­ницаемость Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №8 - открытая онлайн библиотека у ферромагнетиков не постоянна, а зависит от Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №4 - открытая онлайн библиотека . Физический смысл двух характеристик - Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №4 - открытая онлайн библиотека и Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №5 - открытая онлайн библиотека можно пояснить приме­ром. Внутри соленоида модуль напряженности магнитного поля Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №12 - открытая онлайн библиотека не зависит от наличия внутри него сердечника, а ин­дукция магнитного поля зависит: когда сердечник есть - Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №13 - открытая онлайн библиотека , а при его отсутствии Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №14 - открытая онлайн библиотека .

Особенности процесса намагничивания хорошо видны на графике зависимости Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №15 - открытая онлайн библиотека от Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №16 - открытая онлайн библиотека . Первое намагничивание до насыщения при нарастании Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №16 - открытая онлайн библиотека идет по линии 0ab (рис. 1 а). Участок 0a соответ­ствует перемещению границ доменов, а ab - повороту их магнитных моментов. При уменьшении Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №16 - открытая онлайн библиотека обратные процессы перестройки до­менов запаздывают, и размагничивание идет по линии bcd.

Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №19 - открытая онлайн библиотека

При отсутствии внешнего поля, когда сила тока в обмотке Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №20 - открытая онлайн библиотека , у ферромагнетика сохраняется остаточная индукция Br (отрезок Теория метода. Под действием внешнего магнитного поля в ка­ждом веществе возникает дополнительное внутреннее магнитное поле - №21 - открытая онлайн библиотека ). Прочность остаточного магнетизма определяется коэрцитивной силой HK - напряженностью того внешнего поля обратного направления, которое уничтожает Br. При дальнейшем усилении обратного поля процесс пойдет по линии de, новое намагничивание - по линии - efgb и т.д. Так формируется петля магнитного гистерезиса.

При циклическом перемагничивании не всегда достигается насыщение и процесс идет по одной из семейства петель гистерезиса (рис. 1 б). По форме петли гистерезиса магнитные материалы делятся: на магнитотвердые и магнитомягкие. К магнитотвердым относятся материалы, с большой величиной HK, применяемые для постоянных магнитов; к магнитомягким - материалы с малой HK, применяемые для сердечников катушек переменного тока.