Характеристики магнитного поля

1. Магнитная индукция В, [Тл] (тесла) - характеризует энергию поля в какой либо точке, чем гуще силовые линии т.е ближе к полюсам, тем больше магнитная индукция.

2.Магнитный поток Ф, [Вб] вебер- характеризует общую энергию магнитного поля т.е общее число силовых линий проходящих через какую либо площадь.

3.Магнитная проницаемость µ, [мю]-характеризует магнитные свойства данного материала или среды, т.е насколько хорошо материал пропускает магнитный поток.

В зависимости от значения µ все материалы по своим свойствам делятся на 3 группы:

a. Ферромагнетики µ » 1(>7000)- хорошо пропускают магнитный поток и намагничиваются (железо, кобальт, никель Fe, Cо,Ni)

b. Парамагнетики µ ≥ 1-намагничиваются слабо Al, Sn (олово).

c. Диамагнетики µ< 1 – не намагничиваются Cu(медь), Au(золото).

Природа ферромагнетизма.

Все ферромагнитные материалы по своей структуре состоят из отдельных мелких частиц размером тысячные доли см, которые называются ДОМЕНами, они обладают собственным маленьким магнитным полем, в обычном состоянии их поля ориентированы хаотично и компенсируют друг друга.

Если такой материал поместить во внешнее магнитное поле эти домены начнут разворачиваться вдоль внешнего магнитного поля и их поля будут складываться, материал начнет намагничиваться, чем больше внешнее магнитное поле , тем больше их число учувствует в это процессе, пока все они не развернутся, намагниченность материала перестанет расти т.е наступит магнитное насыщение.

Петля гистерезиса.

Достигнув магнитной насыщаемости материала (1) начнет уменьшаться магнитное поле, материал будет терять свою намагниченность, но медленнее чем уменьшается внешнее магнитное поле и когда Фвнеш = 0 точка (2) в материале остаточный магнетизм, что бы полностью его размагнитить его нужно изменить направление внешнего магнитного поля(3), если продолжать уменьшать внешнее магнитное поле в обратном направлении материал начнет перемагничиватся т.е. Фсобст достигнет насыщения и т.д. Явление запаздывания изменения собственного магнитного поля материалов (намагничиваемости) от изменения внешнего поля называется гистерезисом, а характеризует этот процесс петля гистерезиса.

В зависимости от ширины петли все ферромагнетики делятся на 2 группы:

1. Магнитомягкие - имеют узкую петлю т.е малый остаточный магнетизм и легко перемагничиваются, поэтому из них делают сердечники электрических машин (трансформаторов, якорей)

2. Магнитотвердые - имеют широкую петлю, большой остаточный магнетизм, поэтому из них делают постоянные магниты.

Площадь петли пропорциональна энергии, которую надо затратить на перемагничивание материала.