Kas yra įmagnetinimas
Įmagnetinimas yra terminas, naudojamas apibūdinti magnetinį lauką, kuris susidaro medžiagoje dėl jos poliarizacijos. Šis laukas atsiranda veikiant išoriniam magnetiniam laukui ir paaiškinamas dviem efektais. Pirmasis iš jų susideda iš atomų ar molekulių poliarizavimo, jis vadinamas Lenco efektu. Antrasis – poliarizacijos efektas nustatant magnetonų orientacijas (elementarinio magnetinio momento vienetas).
Įmagnetinimas pasižymi šiomis savybėmis:
1. Nesant išorinio magnetinio lauko ar kitos magnetonų orientaciją lemiančios jėgos, medžiagos įmagnetinimas lygus nuliui.
2. Esant išoriniam magnetiniam laukui, įmagnetinimas priklauso nuo šio lauko stiprumo.
3. Diamagnetinėms medžiagoms įmagnetinimas turi neigiamą reikšmę, kitų medžiagų – teigiamą.
4. Diamagnetinėse ir paramagnetinėse medžiagose įmagnetinimas yra proporcingas taikomai įmagnetinimo jėgai.
5. Kitoms medžiagoms įmagnetinimas yra veikiančios jėgos, veikiančios kartu su vietinėmis jėgomis, nustatančiomis magnetonų orientaciją, funkcija.
Feromagnetinės medžiagos įmagnetinimas yra sudėtinga funkcija, kurią galima tiksliausiai apibūdinti naudojant histerezės kilpos.
6. Bet kurios medžiagos įmagnetinimas gali būti pavaizduotas kaip magnetinio momento dydis tūrio vienetui.
Magnetinės histerezės reiškinys pavaizduotas grafiškai kreivės forma, kuri vaizduoja ryšį tarp taikomo išorinio magnetinio lauko H stiprumo ir susidariusios magnetinės indukcijos B.
Vienarūšėms medžiagoms šios kreivės visada yra simetriškos diagramos centrui, nors skirtingoms medžiagoms jų forma labai skiriasi feromagnetinės medžiagos… Kiekviena specifinė kreivė atspindi visas įmanomas stabilias būsenas, kuriose tam tikros medžiagos magnetonai gali būti esant išoriniam magnetiniam laukui arba jo nėra.
Histerezės kilpa
Medžiagų įmagnetinimas priklauso nuo jų įmagnetinimo istorijos: 1 — liekamasis įmagnetinimas; 2 — prievartinė jėga; 3 — darbinio taško poslinkis.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodytos įvairios histerezės kilpos charakteristikos, kurios apibrėžtos taip.
Patvarumas išreiškiamas magnetine jėga, reikalinga domenams grąžinti į pradines nulinės pusiausvyros sąlygas po to, kai šią pusiausvyrą sutrikdo išoriškai veikiamas soties laukas. Ši charakteristika nustatoma pagal B ašies histerezės kilpos susikirtimo tašką (kuris atitinka reikšmę H = 0).
Prievartos galia Likęs išorinio lauko stipris medžiagoje yra pašalinus panaudotą išorinį magnetinį lauką. Ši charakteristika nustatoma pagal histerezės kilpos susikirtimo tašką išilgai H ašies (kuris atitinka reikšmę H = 0).Prisotinimo indukcija atitinka didžiausią indukcijos B vertę, kuri gali egzistuoti tam tikroje medžiagoje, nepriklausomai nuo įmagnetinimo jėgos H.
Tiesą sakant, srautas ir toliau didėja virš soties taško, tačiau daugeliu atvejų jo padidėjimas nebėra reikšmingas. Kadangi šioje srityje medžiagos įmagnetinimas nepadidina susidarančio lauko, magnetinis pralaidumas nukrenta iki labai mažų verčių.
Diferencinis magnetinis pralaidumas išreiškia kreivės nuolydį kiekviename histerezės kilpos taške. Histerezės kilpos kontūras parodo medžiagos magnetinio srauto tankio kitimo pobūdį, kai cikliškai keičiasi tai medžiagai taikomas išorinis magnetinis laukas.
Jei taikomas laukas užtikrina, kad pasiekiamos ir teigiamo, ir neigiamo srauto tankio prisotinimo būsenos, tada gauta kreivė vadinama pagrindinė histerezės kilpa… Jei srauto tankis nepasiekia dviejų kraštutinių verčių, vadinama kreivė pagalbinė histerezės grandinė.
Pastarojo forma priklauso ir nuo ciklinio išorinio lauko intensyvumo, ir nuo konkrečios pagalbinės kilpos vietos pagrindinės atžvilgiu. Jei pagalbinės kilpos centras nesutampa su pagrindinės kilpos centru, tai atitinkamas įmagnetinimo jėgų skirtumas išreiškiamas dydžiu, vadinamu veikimo taško magnetinis poslinkis.
Magnetinio pralaidumo grąžinimas Ar pagalbinės kilpos nuolydžio vertė šalia veikimo taško.
Barhauzeno efektas susideda iš nedidelių įmagnetinimo „šuolių“, atsirandančių dėl nuolatinio įmagnetinimo jėgos kitimo.Šis reiškinys pastebimas tik vidurinėje histerezės kilpos dalyje.
Taip pat žiūrėkite: Kas yra diamagnetizmas