Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

Лекции по курсу Электротехнические материалы

Намагничивание магнитных материалов (кривая намагничивания)

Если образец был размагничен, то зависимость индукции от напряженности внешнего магнитного поля называется кривой намагничивания. В процессе намагничивания образца основную роль играют два процесса - смещение доменных границ и вращение векторов намагниченности доменов. Посмотрите, как происходит процесс намагничивания и изменения доменной структуры.

Структура ферромагнетиков

Ферромагнетики в основном кристаллизуются в трех типах решеток: кубической пространственной, кубической объемно-центрированной и гексагональной, показанных на рисунке. Зависимости B=f(H) показывают, что кристаллы являются магнитоанизотропными. На рисунке эта зависимость показана для железа. Направления намагничивания указаны в квадратных скобках. При отсутствии внешнего поля векторы намагничивания располагаются в легком направлении. Площадь, заключенная между кривыми легкого и трудного намагничивания, пропорциональна энергии, которую требуется затратить для изменения направления намагничивания от легкого до трудного.

Энергию естественной кристаллографической магнитной анизотропии - Е_к характеризуют константами кристаллографической магнитной анизотропии. Для кубического кристалла

E_K= K_o + K₁ ^. (₁^{2 .} ₂² + ₂^{2 .} ₃² + ₃^{2 .} ₁²) + K₂^.₁^{2 .} ₂^{2 .} ₃²

где K_o, K₁,K₂ - константы кристаллографической магнитной анизотропии;

a ₁ ,₂ , ₃ - направляющие косинусы вектора намагниченности по отношению к осям x,y,z ребер куба.

Магнитный гистерезис

Магнитный гистерезис вызывается необратимыми процессами намагничивания. Ход кривой намагничивания на рисунке показан стрелкой. К основным параметрам петли гистерезиса относятся:

Bs - индукция насыщения; Br- остаточная индукция; Hc - коэрцитивная сила (напряженность размагничивающего поля, при которой Br становится равной нулю). Для различных значений H можно получить семейство петель гистерезиса. Петля гистерезиса при Bs называется предельной.

Магнитострикционная деформация

Это обратимое изменение формы и размеров образца при переходе ферромагнетика через точку Кюри при отсутствии внешнего поля (самопроизвольная магнитострикция) и при воздействии внешнего поля на ферромагнетик при Т<Т_к.

Сумму энергий кристаллографической магнитной анизотропии и магнитоупругой в результате магнитострикции называют энергией магнитной анизотропии.

Лекции по курсу Электротехнические материалы

На главную