V. 1.3. Поняття "домен" і процес намагнічування.

Процес намагнічування краще всього розглядати на прикладі природи феромагнітного стану речовини.

Магнітна властивість - скриті форми рухи електричних зарядів в атомі речовини:

• обертання електрона на орбіті атому;

• обертання електрона навколо вісі свого руху (спин).

В тих випадках коли спини групи атомів паралельні і напрямок руху їхніх електронів в однаковому напрямку - то вони утворюють зону намагнічування - ДОМЕН, що володіє спонтанною (самопризвільною) намагнічуваємістю з утворенням вектору магнітної індукції В, спрямованого в простір. Цих областей безліч, а за відсутності зовнішніх енергетичних збурень їх магнітні моменти скомпенсовані в загальний нульовий момент.

Домени мають розміри 10^-310 мм³між доменами області сотень атомних відстаней.

Процес намагнічування зводиться до:

• росту доменів що є найменший кут по відношенню до зовнішнього магнітного поля;

• зменшенню розмінів доменів, що є інше напрямку В;

• обертанню магнітних доменів в напрямку зовнішнього поля;

• рівнянню доменів вздовж поля.

V.1.4. Остаточна магнітна індукція, петля гистерезіса.

Процеси намагнічування характеризуються кривими B і H. Явище запізнювання B по відношенню до H - гістеpезіс.

Основні точки кривої:

• Br - остаточна магнітна індукція- кількість накопиченої магнітної енергії в матеріалу В наслідок перемагнічування;

• Hc - коерцитивна сила- напруженість магнітного поля, яка разорінтує загальний магнітний момент в матеріалу (размагнічуюча матеріал);

• Bmax - стан насичення- коли всі домени речовини повернуті вздовж дії магнітного поля.

В залежності від характеристик кривої матеріали поділяють на:

Br – min | |Br - max|

- min |- МАГНІТОТВЕРДІ |- max |- МАГНІТОМ'ЯКІ

Hc - max| |Hc - min|

Магнітом'які матеріали звичайно очищені від домішок і крупнозернисті.

До магніто твеpдих матеріалів входять в домішки Co, Cr, W.Із ними проводять гарт в орієнтованому магнітному полі.

V.1.5. Втрати при намагнічуванні.

В наслідок процесу перемагнічування в матеріалу виникають загуби енергії:

• на гістерезис;

• на вихрові струми;

• на магнітну післядію.

Втрати на гістеpезис - виникаютьв наслідок перемагнічування за один цикл (за період модифікації напрямку поля). Емпірична формула енергії втрат:

Эг=n*Bhmax,

(63)

де: n - коефіцієнт, що залежить від властивостей матеріалу;

h=1.62 - показник ступеня, приймаючий значення в залежності від Bmax;

Bmax - максимальна індукція в даному циклі перемагнічування.

Емпірична формула потужності, зумовленої втратами на гістерезис:

Рг=n*B*hmax*f*V,

(64)

де: f - частота поля , що додається;

V - одиниця обсягу, що наражається на впливу поля.

Динамічні втратина віхpеві струми. Емпірична формула потужності, зумовленої втратами на вихреві струми:

Рт=Эт*f*V=$*f2*B2max*V,

(65)

де: $ - коефіцієнт, пропорційний питомої провідності речовини, що залежить від геометричної форми і розмірів поперечного перетину намагнічуваємого зразка.

Магнітний післядія- викликає втрати в зв’язку з відставанням магнітної індукції від модифікації напруженості магнітного поля. Спад намагнічуваністі після вимикання магнітного поля відбувається не миттєво, а в течію деякого проміжку часу (від часток милі секунди до декількох хвилин). Час стабільного магнітного стану зростає з підвищенням температури. Причина такої поведінки матеріалу міститься в термальний енергії, що допомагає слабо закріпленим межам доменів переборювати енергетичні перепони, що заважають їхньому вільному зміщенню при модифікації поля - по аналогії з діелектриками нагадує релаксаційну поляризацію.