3.1.3. Магнітні матеріали I їх застосування
Дослідження О.Г. Столєтова дали можливість класифікувати магнітні матеріали на м'які і тверді.
До м'яких магнітних матеріалів належать такі, для яких магнітна проникність велика, а коерцитивна сила мала (петля гістерезису вузька). Такими є чисте залізо, залізокремнієві сплави (трансформаторне і динамне залізо), залізонікелеві сплави (пермалої) та ін. Вони розмагнічуються навіть у магнітному полі Землі. М'які магнітні матеріали використовують в установках із змінними магнітними полями, наприклад у трансформаторах, індукційних котушках. При використанні таких осердь втрати енергії на перемагнічування їх незначні.
До твердих магнітних матеріалів належать такі, для яких коерцитивна сила і залишкова індукція великі. Магнітотверді матеріали виготовляють із сплавів на основі заліза, нікелю і кобальту по спеціальній технології. Будучи намагніченими, вони зберігають цей стан навіть після зняття намагнічуючого поля. Тверді магнітні матеріали використовують для побудови постійних магнітів, які є складовою частиною магнітоелектричних вимірювальних приладів, динаміків тощо.
Названі магнітні матеріали мають малий питомий опір, а тому у змінних магнітних полях спричинюють значні втрати енергії на індукційні струми. Щоб запобігти таким втратам, використовують напівпровідникові феромагнетики – ферити. Вони мають дуже великий опір.
Ферити – це тверді розчини оксиду заліза Fе2О3 і оксиду одновалентного або двовалентного металу Ni, Zn, Sі, Сd, Си, Рb та ін. Виготовляють ферити спіканням при температурі 1100 – 1600 К добре перемішаних порошкоподібних компонент. Особливого значення набули магній-марганцеві ферити з коерцитивною силою 160 000 – 240 000 А/м. їх використовують у запам'ятовуючих пристроях ЕВМ.
Питання для самоперевірки знань
Магнітне поле. Як його виявити?
Силові характеристики магнітного поля?
Напрям вектора магнітної індукції?
Лінії магнітної індукції. Їх особливість
Правило свердлика
Намагніченість
Записати зв’язок між вектором магнітної індукції та напруженістю магнітного поля
Феромагнетики
Особливості феромагнетиків
Насичення феромагнетику
Магнітний гістерезис
Коерцитивна сила
Петля гістерезису
Точка Кюрі
Домени
Антиферомагнетики
Групи магнітних матеріалів
Ферити
Теми рефератів
1. Магнітотверді матеріали та їх застосування в техніці
2. Магнітом’які матеріали та їх застосування в техніці
3. Ферити та їх застосування в техніці
Питання до самостійного опрацювання
1. Робота при переміщенні в магнітному полі
2. Поле соленоїда і тороїда
3. Взаємозв’язок електричного і магнітного поля
4. Обчислення роботи перемагнічування феромагнетика
Тема 3.2 магнітні кола
План лекції
3.2.1. Класифікація магнітних кіл
3.2.2. Аналогія між магнітним та електричним колами
3.3.3. Методи розрахунку магнітних кіл
3.2.1. КЛАСИФІКАЦІЯ МАГНІТНИХ КІЛ
Магнітне коло є одним із основних елементів електричних машин та електротехнічних пристроїв. Магнітне коло це система, до якої входять джерела магнітного поля (обмотка зі струмом, що створює магнітне поле, постійний магніт) і магнітопроводи, виготовлені з феромагнітного матеріалу, по якому замикається магнітний потік.
При аналізі магнітних кіл магнітну систему електротехнічного пристрою подають, як і в електричних колах, еквівалентною схемою. Магнітні кола бувають розгалуженими (рис. 3.4) і нерозгалуженими (рис. 3.5), однорідні і неоднорідні, симетричні і несиметричні.
Рис. 3.4 Розгалуджене магнітне коло
Рис. 3.5 Нерозгалуджене однорідне магнітне коло
Нерозгалуженим магнітним колом називають коло, через елементи якого замикається один і той самий магнітний потік. В розгалуженому магнітному колі є вітки, в кожній з яких замикаються різні магнітні потоки Ф. В однорідному (рис. 3.5) магнітному колі, утвореному замкненим магнітопроводом, магнітний потік міститься в однорідному середовищі. Неоднорідним називають магнітне коло, що має різні перерізи, повітряні зазори, феромагнітні тіла з різними магнітними властивостями.
Рис. 3.6 Нерозгалуджене неоднорідне магнітне коло