
- •Общие сведения об этм
- •Виды связей молекул веществ
- •Строение и дефекты твердых тел
- •Классификация веществ по электрическим свойствам
- •Диэлектрики
- •Поляризация диэлектриков. Диэлектрик в электрическом поле
- •Поляризация диэлектриков. Относительная диэлектрическая проницаемость
- •Основные виды поляризации диэлектриков
- •Дипольно-релаксационная поляризация
- •Классификация диэлектриков по виду поляризации
- •Электропроводность диэлектриков
- •Электропроводность газов
- •Электропроводность жидкостей
- •Электропроводность твердых диэлектриков
- •Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков
- •Диэлектрические потери
- •Виды диэлектрических потерь в электроизоляционых материалах
- •Диэлектрические потери, обусловленные поляризацией
- •Диэлектрические потери, связанные со сквозной электропроводностью
- •Ионизационные диэлектрические потери
- •Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры
- •Диэлектрические потери в газах
- •Диэлектрические потери в жидких диэлектриках
- •Диэлектрические потери в твердых диэлектриках
- •Пробой диэлектриков
- •Общая характеристика явления пробоя
- •Пробой газов
- •Пробой газов в однородном электрическом поле
- •Пробой газов в неоднородном электрическом поле
- •Пробой жидких диэлектриков
- •Пробой твердых диэлектриков
- •Влажностные свойства диэлектриков
- •Влажность изоляционных материалов
- •Влагопроницаемость изоляционных материалов
- •Механические свойства диэлектриков
- •Хрупкость изоляционных материалов
- •Вязкость изоляционных материалов
- •Параметр (число) Рейнольдса является безразмерным и определяется отношением:
- •Существуют три режима течения жидкости или газа:
- •Нагревостойкость диэлектриков. Классы нагревостойкости
- •Холодостойкость изоляционных материалов
- •Теплопроводность изоляционных материалов
- •Тепловое расширение изоляционных материалов
- •Химические свойства диэлектриков
- •Воздействие излучений высокой энергии на изоляционные материалы
- •Проводниковые материалы
- •Классификация проводниковых материалов
- •Электропроводность металлов и сплавов металлов. Температурный коэффициент удельного сопротивления металлов и сплавов металлов
- •Теплопроводность металлов
- •Работа выхода электрона из металла
- •Термо-эдс в металлах
- •Температурный коэффициент линейного расширения проводников
- •Требования, предъявляемые к проводниковым материалам
- •Различные типы проводников
- •Сверхпроводники и криопроводники
- •Полупроводниковые материалы
- •Классификация полупроводниковых материалов
- •Область применения полупроводников
- •Электропроводность полупроводников собственные и примесные полупроводники
- •Примеси замещения и примеси внедрения
- •Примеси замещения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси замещения. Ковалентные полупроводниковые соединения
- •Примеси замещения. Полупроводники с ионными решетками
- •Примеси внедрения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси внедрения. Ионные структуры
- •Воздействие внешних факторов на электропроводность полупроводников влияние тепловой энергии
- •Влияние деформации на электропроводность полупроводников
- •Воздействие света на электропроводность полупроводников
- •Влияние сильных электрических полей на электропроводность полупроводников
- •Полупроводниковые приборы терморезисторы
- •Полупроводниковые диоды
- •Транзисторы
- •Магнитные материалы Причины наличия магнитных свойств в материалах
- •Классификация веществ по магнитным свойствам
- •Основные показатели свойств магнитных материалов
- •Процесс намагничивания магнитных материалов
- •Основные виды магнитных потерь
- •Свойства и область применения технически чистого железа, а также листовых электротехнических сталей с разным содержанием кремния
- •Свойства и область применения сплавов со специальными свойствами (термокомпенсационные сплавы, сплавы для изготовления постоянных магнитов на основе металлов)
- •Сплавы на основе ферритов для изготовления постоянных магнитов, их достоинства и недостатки
- •Состав и область применения аустенитных и нержавеющих сталей в электротехнике
- •Состав и область применения конструкционных чугунов и сталей в электротехнике
- •Магнитодиэлектрики
- •Состав и область применения сплавов с высокой магнитострикцией
- •Технология изготовления ферритов
Магнитные материалы Причины наличия магнитных свойств в материалах
Магнитные
свойства в магнитных материалах
(материалы на основе железа, кобальта,
никеля, марганца, алюминия, хрома, платины
и т.п., их сплавов и различных химических
соединений) объясняются сложным движением
электронов, расположенных на электронных
оболочках (орбиталях),
вокруг ядра атома. Магнитный момент
атома возникает потому, что он индуцируется
благодаря замкнутому электрическому
контуру, создаваемому электронными
оболочками с электронами. Магнитный
момент
,
А*м2,
является векторной величиной и направлен
от южного полюса к северному:
,
где I – ток, который создается в замкнутом контуре, А,
S – площадь контура (витка), охватываемого током, м2,
-
единичный вектор (нормаль) к плоскости
витка с током.
Рисунок 43
Магнитный момент атомов определяется суммой магнитных моментов протонов и нейтронов, из которых состоит ядро, а также магнитных моментов электронов. Электрон обладает двумя магнитными моментами:
орбитальным магнитным моментом, который появляется благодаря перемещению электронов по электронной оболочке вокруг ядра атома;
спиновым магнитным моментом, который возникает в результате вращения электронов при перемещении вокруг собственной оси.
Магнитные моменты протонов и нейтронов существенно меньше магнитного момента электронов. Причем у большинства материалов, применяемых в электротехнике, магнитные свойства обусловлены большим нескомпенсированным спиновым магнитным моментом электронов.
Магнитные материалы обладают доменной структурой. Ферромагнитными доменами называются макроскопические области, в пределах которых благодаря квантово-механическому взаимодействию отдельных атомов векторы магнитных моментов направлены в одну сторону и параллельны. Благодаря этому в пределах каждого домена наблюдается самопроизвольная (спонтанная) намагниченность без действия внешнего магнитного поля на такой материал. Однако, в случае отсутствия внешнего магнитного поля из-за разной направленности результирующего вектора магнитного момента в пределах каждого домена получается, что суммарный магнитный момент такого материала в пространстве равен нулю (рис. 44).
Рисунок 44
Если на магнитный материал действует внешнее магнитное поле, это приводит к тому, что будет происходить смещение доменных границ. И при последующем усилении поля векторы магнитных моментов каждого домена сориентируются в направлении действия поля и будут параллельны этому полю.
Рисунок 45
Наиболее
энергетически выходным считается такое
расположение доменов, когда в пределах
главных
(больших)
доменов
векторы магнитных моментов параллельны
и направлены в разные стороны, а в
пределах малых
доменов,
имеющих клиновидную форму, векторы
магнитных моментов сдвинуты на 90
по отношению к главным доменам. В
результате такой материал вообще не
обладает магнитным моментом в пространстве
(рис. 46).
Рисунок 46
Экспериментально наличие доменной структуры можно подтвердить с помощью фигур Акулова-Биттера. На поверхность магнитного материала наносится тонкий слой масла, а затем на этот слой насыпаются порошкообразные ферромагнитные частички, которые взаимодействуют с магнитным материалом и образуют на его поверхности видимые глазу фигуры, соответствующие доменной структуре данного материала.