Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Ферромагнетики и их свойства





 

Помимо рассмотренных двух классов веществ - диа- и парамагнетиков, на­зываемых слабомагнитными веществами, существуют еще сильномагнитные вещества - ферромагнетики - вещества, обладающие спонтанной намагничен­ностью, т.е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля. К ферромагнетикам, кроме основного их представителя - железа (от него и идет название "ферромагнетизм"),- относятся, например, кобальт, никель, гадоли­ний, их сплавы и соединения.

Ферромагнетики, помимо способности сильно намагничиваться, обладают еще и другими свойствами, существенно отличающими их от диа- и парамагне­тиков. Если для слабомагнитных веществ зависимость от линейна (рис. 59), то для ферромагнетиков эта зависимость, впервые изученная в 1878г. методом баллистического гальванометра для железа русским физиком А.Г.Столетовым, является довольно сложной.

Рис. 59

По мере возрастания Н намагниченность J сначала растет быстрее, затем медленнее и, наконец, достигается так называемое магнитное насыщение ac, уже не зависящее от напряженности поля. Подобный характер зависимости J от Н можно объяснить тем, что по мере увеличения намагничивающего поля уве­личивается степень ориентации молекулярных магнитных моментов по полю, однако этот процесс начнет замедляться, когда останется все меньше и меньше неориентированных моментов. И наконец, когда все моменты будут ориенти­рованы по полю, дальнейшее увеличение J прекращается и наступает магнит­ное насыщение.

Существенная особенность ферромагнетиков - не только большие значе­ния μ (например, для железа - 5000, для сплава супермалоя - 800000), но и зави­симость μ от Н. Вначале μ растет с увеличением Н, затем, достигая максимума, начинает уменьшаться, стремясь в случае сильных полей к 1.

Характерная особенность ферромагнетиков состоит также в том, что для них зависимость J от Н (а следовательно, и В от Н) определяется предысторией намагничивания ферромагнетика. Это явление получило название магнит­ного гистерезиса. Если намагнитить ферромагнетик до насыщения (точка 1, рис. 60), а затем начать уменьшать напряженность Н намагничиваю­щего поля, то, как показывает опыт, уменьшение J описывается кривой 1-2, ле­жащей выше кривой 1-0. При Н=0 J отличается от нуля, т.е. в ферромагнетике наблюдается остаточное намагничивание Jос.



С наличием остаточного намагничива­ния связано существование постоянных маг­нитов. Намагничивание обращается в нуль под действием поля Нс, имеющего направле­ние, противоположное полю, вызвавшему намагничивание. Напряженность Нс называется коэрцитивной силой. При дальнейшем увеличении противоположного поля ферромагнетик пе-ремагничивается (кривая 3-4), и при Н = -Ннас достигает насыщения (точка 4). Затем ферромагнетик можно опять размагнитить до насыщения (кривая 6-1).

Рис. 60

Таким образом, при действии на ферромагнетик переменного магнитного поля намагниченность J изменяется в соответствии с кривой 1-2-3-4-5-6-1, которая называется петлей гистерезиса(от греч. "запаздывание"). Гистерезис при­водит к тому, что намагничивание ферромагнетика не является однозначной функцией Н, т.е. одному и тому же значению Н соответствует несколько значе­ний J.

Различные ферромагнетики дают разные гистерезисные петли. Ферромаг­нетики с малой (в пределах от нескольких тысячных до 1-2 А/см) коэрцитив­ной силой Н0 (с узкой петлей гистерезиса) называются мягкими, с большой (от нескольких десятков до нескольких тысяч ампер на сантиметр) коэрцитивной силой (с широкой петлей гистерезиса) - жесткими. Величина Но, Jос и μmax опре­деляют применимость ферромагнетиков для тех или иных практических целей. Так, жесткие ферромагнетики (например, углекислые и вольфрамовые стали) применяются для постоянных магнитов, а мягкие (например, мягкое железо, сплав железа с никелем) - для изготовления сердечников трансформаторов.

Ферромагнетики обладают еще одной существенной способностью: для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точ­кой Кюри, при которой он теряет свои свойства. При нагревании образца выше точки Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик.

Наконец, процесс намагничивания ферромагнетиков сопровождается из­менением его линейных размеров и объема. Это явление получило название магнитострикции. Величина и знак эффекта зависят от напряженности Н намагничивающего поля, от природы и ориентации кристаллографических осей по отношению к полю.

 





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 294; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. I.3. Общие свойства нелинейностей. Типовые звенья
  2. P-n переход и его свойства
  3. V. АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД И МАССИВОВ. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
  4. Абсолютное ггидростатическоеидростатическое давление и его свойства
  5. Адсорбционные и каталитические свойства полупроводников
  6. Алгебраические методы решения матричных игр иногда производить проще, если использовать также следующие свойства матричных игр.
  7. Алгоритм и его свойства
  8. Алмазы и сверхтвердые материалы и их свойства.
  9. Алюминиевые сплавы, их свойства и особенности работы
  10. Алюминий и сплавы на его основе, маркировка, свойства и область применения
  11. Аминокислоты отличаются друг от друга структурой боковых цепей, от которой зависят химические, физические свойства и физиологические функции белков в организме.
  12. Анализ свойства вязкости

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.