МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Л. Л.ПРЕ06РЛЖЕНСКИН.

ВЕЛИЧИНЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПОВЕДЕНИЕ ТЕЛ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ, И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛЛ агнитное поле возникает при изменении электрического поля, в частности, в результате движения электрических зарядов. Движение электрона в атоме можно формально рас­сматривать как элементарный ток і, создающий магнитное поле, свойства которого однозначно характеризует магнитный момент тока:

№ = IS, (1)

Где 5—векторная величина площади, охватываемой током.

Результирующий магнитный момент М некоторого объема ве­щества равен геометрической сумме магнитных моментов эле­ментарных токов, т. е.

М = 2ДА1. (2)

Величина магнитного момента может быть непосредственно измерена магнетометром.

Для характеристики степени намагничивания тела пользуют­ся понятием намашиченности (интенсивности намагничивания)

J. которая определяется как магнитный момент, отнесенный к единице объема V. В общем случае

TOC \o "1-3" \h \z 7= (3)

J dV v '

Для однородно намагниченного тела

7-І - (4)

Для характеристики внешнего поля в данной точке простран­ства вводится понятие напряженности магнитного поля Н. На­пряженность поля представляет собой меру механических сил, проявляющихся в магнитном поле. В частности, напряженность поля характеризует силу, с которой притягиваются или отталки­ваются проводники с протекающими по ним электрическими то­ками.

Единицами напряженности поля являются: в системе СИ — ампер на метр (а/м), в системе СГСМ —эрстед (э) [1].

Отметим, что здесь и в дальнейшем будем иметь в виду, что уравнения электромагнитного поля в системе СИ применяют в рационализованной форме, а в системе СГСМ — в нерационали - зованной.

Напряженность поля в кольцевом образце, имеющем средний радиус i? Cp, с равномерно наложенной на нем обмоткой с числом витков w, по которой протекает ток /, определяется по форму­лам

В системе СИ в системе СГСМ

Н [„. (5<>

Из уравнений (5) и (5') следует, что 1 э = 79,6 а! м [2].

Если поместить намагничиваемое тело во внешнее поле, та соотношение между Я и / можно представить

В системе СИ _

J = КН, (6)

В системе СГСМ _ _

У=хЯ. (6')

При этом справедливо следующее соотношение:

К = (7)

Гдех (&м) —магнитная восприимчивость.

В зависимости от величины у, и характера ее изменения от на­пряженности поля и температуры различают следующие виды веществ: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики (и фер - римагнетики). Для диамагнетиков —Ю-6, т. е. меньше нуля и мала; для парамагнетиков и>0 и величина ее, как правило, за­ключена в пределах от 10~3 до Ю-6; для ферромагнетиков и>0. При этом для диа - и парамагнетиков % для данной температуры практически не зависит от величины напряженности поля и яв­ляется константой, а с изменением температуры меняется мало. Для ферромагнетиков характерна большая зависимость магнит­ной восприимчивости от магнитного поля и температуры.

В общем случае магнитное поле можно рассматривать как сумму двух составляющих «внешней» Ве=Н, обусловленной мак­роскопическими токами, и «внутренней» Вг = /, созданной намаг­ниченной средой. Для удобства рассмотрения результирующего поля вводят понятие о векторе магнитной индукции В. В общем

Виде _ _ _ _

B=Be+Bt=H + J. (8)

В зависимости от выбранной системы единиц и формы написа­ния уравнений выражение (8) конкретизируется. Для системы СИ _ __ _

В=М#+У), (9)

Где цо — магнитная постоянная, или проницаемость вакуума, а практически и воздуха (цо = 4я • Ю-7 гнім). Для системы СГСМ _ _ _

В = Н-\- 4тг7. (9')

В этом случае магнитная проницаемость вакуума равна еди­нице и является безразмерной величиной.

Единица магнитной индукции в системе СИ — тесла (тл), в системе СГСМ — гаусс (гс); 1 тл = 104гс.

Из уравнений (6) и (9), а также (6') и (9') соответственно получим.. _ _

S = + (10)

И _ _ _

£ = ( 1 - j - 4тги) Я = Jiabs//, (10')

где ixabs — и — —абсолютные магнитные проницаемо - ajM\ SL 3 J

Сти соответственно в системах СИ и СГСМ.

Удобно пользоваться понятием относительной магнитной про­ницаемости (х [3], под которой понимают отношение абсолютной проницаемости к проницаемости вакуума. Относительная прони­цаемость является отвлеченной величиной и одинакова для си­стем СИ и СГСМ. В системе СГСМ абсолютная и относительная проницаемости совпадают.

Пользуясь понятием относительной проницаемости, уравне­ния (10) и (10') можно представить в следующем виде:

В = мН (її)

И __

В = ?н. (НО

При рассмотрении магнитного поля пользуются понятиями магнитного потока Ф и намагничивающей (магнитодвижущей) силы F.

Поток вектора магнитной индукции Ф равен интегралу векто­ра магнитной индукции по некоторой поверхности:

Ф = \BdS. (12)

Магнитный поток является скалярной величиной. В однород­ном поле для сечения S, перпендикулярного направлению векто­ра в, поток определяется по формуле

<& = BS. (13)

Единицами магнитного потока являются: в системе СИ — ве­бер (вб), в системе СГСМ — максвелл (мкс)\ 1 вб — 108 мкс.

Намагничивающая (магнитодвижущая) сила F определяется как линейный интеграл вектора напряженности поля Н по пу­ти интегрирования:

F = \Hdl. (14)

Намагничивающая сила является скалярной величиной. В Од - Нородном поле для пути I, совпадающем по направлению с Н, имеем

F = Hl. (15)

В системе СИ единицей намагничивающей силы является ам­пер (а) [4], в системе СГСМ — гильберт (гб); 1 а = 0,4 л гб.

В дальнейшем там, где это не имеет принципиального значе­ния, М, 7, В, Н будем писать без векторного обозначения.

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Fe — Ni — Al. СВОЙСТВА И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Сплавы на основе Fe — Ni — Al являются важнейшими сов­ременными материалами для постоянных магнитов. Они были открыты в 1932 г. и с тех пор интенсивно изучаются и совершен­ствуются. Большой …

НЕКОТОРЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СТАЛЕЙ И ПЕРМАЛЛОЕВ

Основными технологическими операциями, выполняемыми при изготовлении магнитопроводов из лент или листов являются: рез­ка ленты или штамповка пластин, электроизоляция витков или пластин между собой, навивка сердечников или сборка пакетов. Во всех …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.