Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Гистерезис.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
856.58 Кб
Скачать

Ферромагнетики и их свойства

Среди парамагнетиков выделяется класс веществ, обладающих при определенных условиях повышенной и даже самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий - магнитного поля, деформации, изменения температуры. Эти вещества, что уже отмечалось в начале, называются ферромагнетиками. Внутреннее магнитное поле в них может в десятки, сотни и даже тысячи раз превосходить внешнее магнитное поле . Такими свойствами обладают кристаллы некоторых переходных металлов (железо, кобальт, никель), редкоземельных элементов и ряда сплавов.Для всех типов магнетиков (диа-, пара-, ферромагнетиков) характерно явление насыщения, т.е. наличие такого состояния, при котором собственные и наведенные моменты всех атомов (молекул) устанавливаются в направлении вектора внешнего магнитного поля .

Зависимость и приведены на рис.3

рис. 3

Отличие ферромагнетиков от других магнетиков заключается в том, что насыщение наступает при малых значениях (для ферромагнетиков ). Кроме того, зависимость у ферромагнетиков нелинейная и, следовательно, нелинейный характер имеет и зависимость . Пример такой зависимости представлен на рис. 4

рис. 4

Максимальные значения для ферромагнетиков могут быть очень велики ( ).

Кроме этого ферромагнетики обладают способностью частично сохранять намагниченность после их удаления из внешнего магнитного поля. Эта способность проявляется в наблюдающемся у ферромагнетиков явлении магнитного гистерезиса (рис 5).

)

)

рис. 5

Пусть ферромагнитный образец был вначале предварительно размагничен. Тогда во внешнем магнитном поле намагниченность возрастает по начальной кривой намагничивания от до причем точка A соответствует состоянию магнитного насыщения. Если затем уменьшить напряженность магнитного поля H, то намагниченность изменится по кривой (рис. 5 а), лежащей выше кривой ОА. При H=0 намагниченность , и она обращается в нуль только при . Дальнейший ход зависимости при перемагничивании образца показан на рис. 5а, изображающем предельную петлю магнитного гистерезиса. Величины и называются остаточной намагниченностью и коэрцитивной силой соответственно. Коэрцитивная сила характеризует способность вещества сохранять намагниченное состояние. В зависимости от значения коэрцитивной силы различают магнито-мягкие и магнито-твердые материалы. Первые отличаются малым значением ( ) и малыми потерями энергии при перемагничивании. Их используют при изготовлении трансформаторов, электрических двигателей. Магнито-твердые материалы намагничиваются до насыщения в сравнительно сильных магнитных полях и характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы ( ) и остаточной индукцией ( ). Эти материалы используются для изготовления постоянных магнитов. Площадь петли гистерезиса на графике зависимости (рис.5 б) пропорциональна количеству теплоты, выделяющемуся в единице объема ферромагнетика за один цикл перемагничивания.