41. Охарактеризовать намагничивание ферромагнитных материалов. Объяснить явление магнитного гистерезиса.

Намагничивание ферромагнитных материалов полями, ориентированными друг относительно друга на 90, имеет место также в электроизмерительных приборах, например в вибрационном гальванометре. Отсюда становится понятным то внимание, которое уделялось этому вопросу.

Намагничивание ферромагнитных материалов под действием внешнего поля объясняется тем, что направление полей отдельных областей (доменов) устанавливается по направлению внешнего поля, их магнитные поля при этом суммируются.

Гистерезис - свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление "насыщения", а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках).

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.

Явление магнитного гистерезиса наблюдается не только при изменении поля H по величине и знаку, но также и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при вращении образца относительно фиксированного направления H.

42. Дать определение магнитных цепей, проанализировать особенности расчета магнитных цепей.

Магнитная цепь — последовательность взаимосвязанных магнетиков, по которым проходит магнитный поток.

При расчётах магнитных цепей используется почти полная формальная аналогия с электрическими цепями.

Для любого участка магнитной цепи можно получить выражение, устанавливающее связь между магнитным потоком, МДС, действующей в данной цепи, а также ее геометрическими размерами, пользуясь понятием магнитного потока и законом полного тока.

43. Проанализировать особенности расчета неразветвленной однородной магнитной цепи.

Расчёт:

• находят длину и сечение магнитопровода и определяют магнитную индукцию В=Ф/S;

• по кривой намагничивания и значению В находят напряженность Н и определяют м.д.с. Hl=Iw;

• задаваясь силой тока или числом витков, определяют нужную величину.

Если требуется более точный расчет магнитной цепи, то учитывают поток рассеяния. Обычно этот учет производится умножением расчетного потока Ф на коэффициент рассеяния σ, который в зависимости от длины зазора колеблется от 1,1 до 1,5. Чем больше воздушный зазор, тем больше коэффициент рассеяния.

Определение магнитного потока по заданной м.д.с. производят следующим образом. Если магнитная цепь однородна, то исходя из Hl=Iw, определяют напряженность в магнитопроводе H=Iw/l. Зная Н, по кривой намагничивания находят В, а затем определяют магнитный поток Ф=ВS, где S— сечение магнитопровода.