Магнитные свойства ферромагнетиков.

В отличие от пара - и диамагнетиков, у которых вектор намагниченности пропорционален напряженности намагничивающего поля ` , у ферромагнетиков намагниченность, как и магнитная восприимчивость ǽ, являются весьма сложными нелинейными функциями от ` (см. рис. 5,а, б).

Из рис. 5,а видно, что намагниченность J вначале растет с Н сложным образом и при достаточно больших значениях Н>Н3 становится постоянной, т.е. не зависящей от Н. Это явление называется насыщением (для железа, например, Н3@100¸150 ).При этом максимальное значение восприимчивости достигает при Н23 (см. рис. 5,б), т.е. немного раньше, чем насыщение. Если теперь уменьшить внешнее поле до нуля, то в ферромагнетике сохранится некоторая остаточная намагниченность Jr (рис 5,а). Такое несовпадение кривых намагничивания (нижняя кривая, рис. 5,а) и размагничивания (верхняя кривая, рис. 5,а) характерно для ферромагнетиков и представляет собой явление магнитного гистерезиса.

Наглядной иллюстрацией этого явления может служить графическая зависимость В (Н), представляющая собой петлю гистерезиса (см. рис. 6). Кривая ОВ1 называется начальной кривой намагничивания и описывает процесс намагничивания первоначально полностью размагниченного ферромагнетика во внешнем возрастающем магнитном поле.

Достигнув значения индукции начинаем уменьшать напряженность внешнего поля, при этом изменение индукции будет описываться кривой В1Вr1, которая лежит выше кривой намагничивания ОВ1 из-за отставания изменения индукции от изменения напряженности поля. Вr = m0×Jr - остаточная индукция, имеющая место при Н = 0.

Для размагничивания ферромагнетиков нужно создать магнитное поле противоположного направления (кривая ).

Напряженность поля Нс, при которой индукция в ферромагнетике В = 0 называется коэрцитивной силой. Если коэрцитивная сила Нс велика (Нс ³ 104 ), то ферромагнетик называют жестким. Для него характерна широкая петля гистерезиса. Ферромагнетик с малой Нс (Нс ≤103 ) и, соответственно, с узкой петлей гистерезиса называют мягким. Существование остаточной намагниченности делает возможным изготовление постоянных магнитов: чем больше коэрцитивная сила, тем лучше магнитные свойства магнита. Поэтому для постоянных магнитов употребляют жесткие ферромагнетики, а, например, для сердечников трансформаторов – мягкие.

По кривой Нс1В2 происходит намагничение ферромагнетика по направлению вектора намагничивания противоположно тому, которое было при первоначальном намагничивании (О-В1).

Если В2 равно по абсолютной величине В1, то при уменьшении отрицательного поля Н до нуля (В2r2) и дальнейшем его возрастании кривая вернется в т. В1(Вr21), образуя петлю Гистерезиса.

Площадь полученной петли будет равна (или пропорциональна) работе, совершенной при перемагничивании ферромагнетика.

Рассмотренные здесь магнитные свойства проявляются у ферромагнетика только, если его температура ниже некоторой определенной величины, называемой точкой Кюри Тс. При Т>Тс ферромагнитные свойства исчезают и вещество становится обычным парамагнетиком (например, для железа Тс=1041 К), магнитная восприимчивость которого подчиняется закону Кюри-Вейсса:

æ = (18), здесь С – константа.

Особенности намагничивания ферромагнетиков можно объяснить следуя клпссической теории ферромагнетизма, предложенной П. Вейсом в 1907г.

 









Дата добавления: 2015-03-07; просмотров: 964; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.