Что означает насыщение ферромагнетика

Магнитное насыщение

Смотреть что такое «Магнитное насыщение» в других словарях:

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ — достижение максимально возможного для данного вещества значения намагниченности М?. В ферромагнетиках магнитное насыщение считается достигнутым, если магнитный момент достигает значения, равного спонтанной намагниченности Мs ферромагнитных… … Большой Энциклопедический словарь

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ — состояние парамагнетика или ферромагнетика, при к ром его намагниченность J достигает предельного значения J? намагниченности насыщения, не меняющейся при дальнейшем увеличении напряжённости намагничивающего поля. В случае ферромагнетиков J?… … Физическая энциклопедия

магнитное насыщение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN saturationinduction saturationmagnetic saturation … Справочник технического переводчика

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ — состояние вещества, при котором его (см.) достигает предельного значения, не меняющегося при дальнейшем увеличении напряжённости внешнего (намагничивающего) магнитного поля … Большая политехническая энциклопедия

магнитное насыщение — достижение максимально возможного для данного вещества значения намагниченности М∞. В ферромагнетиках магнитное насыщение считается достигнутым, если магнитный момент достигает значения, равного спонтанной намагниченности Ms ферромагнитных… … Энциклопедический словарь

магнитное насыщение — magnetinė sotis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic saturation vok. magnetische Sättigung, f rus. магнитное насыщение, n pranc. saturation magnétique, f … Fizikos terminų žodynas

магнитное насыщение — [magnetic saturation] состоянее вещества, при котором его намагниченность достигает максимального значения и не изменяется с дальнейшим увеличением магнитного поля. Смотри также: Насыщение диффузионное насыщение … Энциклопедический словарь по металлургии

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ — достижение максимально возможного для данного в ва значения намагниченности М. В ферромагнетиках М.н. считается достигнутым, если магн. момент достигает значения, равного спонтанной намагниченности MS ферромагн. доменов при данной темп ре … Естествознание. Энциклопедический словарь

техническое магнитное насыщение материала объекта контроля — магнитное насыщение Состояние материала объекта контроля, при котором его намагниченность достигает предельного максимального значения, существенно не меняющегося при дальнейшем увеличении напряженности внешнего магнитного поля. [Система… … Справочник технического переводчика

НАСЫЩЕНИЕ МАГНИТНОЕ — см. Магнитное насыщение. Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988 … Физическая энциклопедия

Источник

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ

— состояние вещества, при к-ром его намагниченность М достигает насыщения (предельного значения) не изменяющегося при дальнейшем возрастании напряжённости намагничивающего поля Н. Строго говоря, М. н. в технически доступных магн. полях никогда не достигается, поскольку вклады в М, вносимые прецессионным диамагнетизмом и поляризац. парамагнетизмом, не обнаруживают тенденции к насыщению. Однако эти вклады малы по сравнению с намагниченностью, обусловленной ориентац. парамагнетизмом. Поэтому под М. н. обычно понимают такое состояние, в к-ром все имеющиеся в веществе элементарные магнитные моменты ориентированы вдоль Н.

Лит. см. при ст. Намагничивание. А. С. Ермоленко.

Полезное

Смотреть что такое «МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ» в других словарях:

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ — достижение максимально возможного для данного вещества значения намагниченности М?. В ферромагнетиках магнитное насыщение считается достигнутым, если магнитный момент достигает значения, равного спонтанной намагниченности Мs ферромагнитных… … Большой Энциклопедический словарь

магнитное насыщение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN saturationinduction saturationmagnetic saturation … Справочник технического переводчика

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ — состояние вещества, при котором его (см.) достигает предельного значения, не меняющегося при дальнейшем увеличении напряжённости внешнего (намагничивающего) магнитного поля … Большая политехническая энциклопедия

Магнитное насыщение — состояние парамагнетика или ферромагнетика, при котором его Намагниченность J достигает предельного значения J ∞ намагниченности насыщения, не меняющейся при дальнейшем увеличении напряжённости намагничивающего поля. В случае… … Большая советская энциклопедия

магнитное насыщение — достижение максимально возможного для данного вещества значения намагниченности М∞. В ферромагнетиках магнитное насыщение считается достигнутым, если магнитный момент достигает значения, равного спонтанной намагниченности Ms ферромагнитных… … Энциклопедический словарь

магнитное насыщение — magnetinė sotis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic saturation vok. magnetische Sättigung, f rus. магнитное насыщение, n pranc. saturation magnétique, f … Fizikos terminų žodynas

магнитное насыщение — [magnetic saturation] состоянее вещества, при котором его намагниченность достигает максимального значения и не изменяется с дальнейшим увеличением магнитного поля. Смотри также: Насыщение диффузионное насыщение … Энциклопедический словарь по металлургии

МАГНИТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ — достижение максимально возможного для данного в ва значения намагниченности М. В ферромагнетиках М.н. считается достигнутым, если магн. момент достигает значения, равного спонтанной намагниченности MS ферромагн. доменов при данной темп ре … Естествознание. Энциклопедический словарь

техническое магнитное насыщение материала объекта контроля — магнитное насыщение Состояние материала объекта контроля, при котором его намагниченность достигает предельного максимального значения, существенно не меняющегося при дальнейшем увеличении напряженности внешнего магнитного поля. [Система… … Справочник технического переводчика

НАСЫЩЕНИЕ МАГНИТНОЕ — см. Магнитное насыщение. Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988 … Физическая энциклопедия

Источник

7.5. Ферромагнетизм

У ферромагнетиков, так же как и у парамагнитных материалов, собственное поле при намагничивании усиливает внешнее поле, то есть c_m > 0 и достигает очень больших значений (для железа, например, c_m = 5 000, но есть сплавы с еще большими значениями c_m = 50 000).

Ферромагнитные вещества обладают рядом отличительных свойств:

Рис. 7.10. Зависимость магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н
(основная кривая намагничивания 01, а также частная 1’2’3’4’5’6′ и предельная 123456 петли гистерезиса)

Изучение строения ферромагнетиков показало, что ферромагнетик состоит из множества самопроизвольно (спонтанно) намагниченных областей, с линейными размерами порядка 10 –3 –10 –4 см, которые называются доменами. Причиной их образования является сильное взаимодействие спиновых магнитных моментов, которые, стремясь стать параллельными, ориентируются одинаково в пределах достаточно большой области, которая и становится доменом. Раз в каждом из доменов магнитные моменты всех его молекул или атомов направлены в одну сторону, то их векторная сумма дает отличный от нуля магнитный момент всего домена.

Если ферромагнетик не намагничен (J = 0), то магнитные моменты отдельных доменов распределены по направлениям изотропно, и суммарный момент ферромагнетика равен нулю. При включении внешнего магнитного поля происходит рост доменов, ориентированных вдоль внешнего поля, за счет доменов, магнитные поля которых имеют иное направление. С увеличением внешнего поля происходит рост собственного магнитного поля ферромагнетика. В слабых полях такой рост носит обратимый характер. В более сильных полях одновременно происходит переориентация магнитных моментов в пределах всего домена. Этот процесс является необратимым, чем объясняется гистерезис и остаточная намагниченность. В очень сильном внешнем поле все домены имеют одинаковую ориентацию вдоль внешнего поля. Наступает состояние магнитного насыщения ферромагнетика.

Качественная картина роста доменов, ориентированных параллельно внешнему полю, при увеличении внешнего поля в процессе намагничивания ферромагнетика показана на рис. 7.11.

Рис. 7.11. Намагничивание ферромагнетика во внешнем поле:
1 — Н = 0; 2 — Н = Н₁; 3 — Н = Н₂, Н₂ > Н₁

Видео 7.3. Эффект Бракгаузена: хруст «костей» ферромагнетика при его перемагничивании.

В сильных полях с (напряженность H порядка 200 А/м и более) намагничивание достигает насыщения (рис. 7.12).

Рис. 7.12. Насыщение намагничивания в сильных внешних полях

При достижении насыщения магнитная индукция поля В продолжает расти вместе с внешним полем по линейному закону

В состоянии насыщения практически все домены выстроены вдоль внешнего поля Н. Поэтому индукция В‘ перестает расти и на увеличение B не влияет, но B₀ с ростом H продолжает увеличиваться. Поэтому в состоянии насыщения магнитная индукция внутри ферромагнетика продолжает медленно линейно возрастать.

При изменении напряженности H внешнего поля зависимость В = В(H) имеет вид, изображенный на рисунке 7.10. В начальный момент времени, если ферромагнетик не был намагничен, то H = 0 и В = 0, затем при увеличении H до значения H₁ индукция возрастает по кривой 01 до значения В₁. При плавном уменьшении напряженности внешнего магнитного поля индукция В будет изменяться по кривой 12, а не по первоначальной кривой 01. В результате, когда напряженность внешнего поля станет равной нулю, намагничивание образца не исчезает и характеризуется величиной B_r, которая называется остаточной индукцией. Намагниченность имеет при этом значение J_r, называемое остаточной намагниченностью. В этом проявляется необратимость процесса намагничивания ферромагнетика.

Как уже говорилось, домены — достаточно крупные образования, и тепловое движение не в состоянии разрушить остаточную индукцию. Для этого надо приложить обратное внешнее поле. Магнитная индукция становится равной нулю (точка 3 на рис. 7.10) под действием противоположного по направлению поля величиной H_с. Напряженность размагничивающего поля H_с называется коэрцитивной силой.

При действии на ферромагнетик переменного магнитного поля с напряженностью Н H₁, то получаем предельную петлю гистерезиса 1234561, соответствующую насыщению намагниченности.

На рис. 7.13 показан опыт, в котором наблюдается петля гистерезиса. Демонстрируется электронно-лучевая трубка с катушками вертикального и горизонтального отклонения луча. При подаче одинакового переменного напряжения на обе пары катушек на экране видна наклонная прямая линия. Затем в горизонтальные катушки, отклоняющие луч по вертикали, вставляются ферромагнитные стержни, и вертикальное отклонение луча становится пропорциональным индукции магнитного поля в ферромагнетике. При этом на экране осциллографа наблюдается петля гистерезиса для данного ферромагнетика.

Рис. 7.13. Петля гистерезиса

Поскольку магнитная индукция В в ферромагнетике неоднозначно зависит от напряженности поля Н, то указываемая в справочниках магнитная проницаемость ферромагнетиков

,

общепринято определять только для основной кривой намагничивания.

При высоких температурах вещество ферромагнетика превращается в парамагнетик, поскольку доменная структура вещества разрушается под действием теплового движения. Превращение происходит при вполне определенной для каждого ферромагнетика температуре Т_С, называемой точкой Кюри; для железа Т_С = 1 043 К, для кобальта Т_С = 1 393 К и для никеля Т_С = 631 К.

На рис. 7.14 демонстрируется исчезновение притяжения ферромагнитной пластинки к постоянному магниту при нагревании ее выше точки Кюри. Пластинка подвешена на тонкой проволоке в стороне от магнита так, что натянутая за счет притяжения к магниту проволока наклонена относительно вертикали. Под пластинку помещают газовую горелку, и после нагрева выше температуры Кюри пластинка перестает натягивать проволоку к магниту, отходит от него, и подвес принимает вертикальное положение.

Рис. 7.14. Разрушение ферромагнитных свойств ферромагнетика при нагревании выше точки Кюри

Источник

Что означает насыщение ферромагнетика

Магнитная проницаемость и насыщение

Для лучшего понимания нелинейности магнитной проницаемости материала, ее можно отобразить в виде графика. Давайте поместим величину напряженности магнитного поля (Н), равную отношению магнитодвижущей силы (F) к длине материала, на горизонтальной оси графика. Не его вертикальной оси мы поместим величину магнитной индукции (В), равную отношению полного магнитного потока (Ф) к площади поперечного сечения материала. Таким образом, мы будем использовать напряженность магнитного поля (Н) и магнитную индукцию (В) вместо магнитодвижущей силы (F) и магнитного потока (Ф), в результате чего наш график будет независим от физических размеров тестируемого материала. Зачем мы это делаем? А затем, чтобы показать математическую зависимость между магнитодвижущей силой и магнитным потоком для любого фрагмента конкретного материала.

Для начала мы с вами будем увеличивать напряженность магнитного поля (увеличивать ток через катушку электромагнита ). В этом случае можно наблюдать увеличение намагниченности ( вверх и вправо) в соответствии с обычной кривой намагничивания :

Затем, мы прекратим подачу тока на катушку электромагнита и посмотрим, что происходит с намагниченностью (первую кривую при этом оставим на графике):

Когда напряженность магнитного поля достигнет нуля, величина магнитной индукции еще не будет нулем. Это говорит о том, что даже после выключения намагничивающего тока магнитное поле в железе остается. В данной точке сердечник нашего электромагнита действует как постоянный магнит. Теперь давайте подключим к катушке ток обратного направления:

Кривая намагничивания в этом случае будет идти вниз и влево до тех пор, пока железо не намагнитится до насыщения в противоположном направлении. Далее, мы снова прекратим подачу тока на катушку электромагнита, и посмотрим, что произойдет с намагниченностью:

И снова, когда напряженность магнитного поля достигнет нуля, величина магнитной индукции еще не будет нулем. В железном сердечнике останется магнитное поле, но его направление будет противоположно предыдущему аналогичному действию (обесточиванию катушки). Если мы вновь подадим ток положительного направления на катушку, то намагниченность достигнет своего пика в правом верхнем углу графика:

Для магнитных систем, как и для систем рулевого управления, гистерезис может быть проблемой. Если вы проектируете систему, нуждающуюся в точной величине магнитного потока при заданной величине тока, то гистерезис вполне может нарушить ваши планы. Аналогичным образом, система рулевого управления с люфтом неприемлема для гоночного автомобиля, нуждающегося в «точном» руле. Кроме того, попытки преодолеть остаточную намагниченность электромагнита обречены на неудачу, если для его питания используется переменный ток.

Источник

ФЕРРОМАГНЕТИКИ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Если в магнитное поле, образованное токами в проводах ввести то или иное вещество, поле изменится. Это объясняется тем, что всякое вещество является магнетиком, то есть способно под воздействием магнитного поля намагничиваться – приобретать магнитный момент М. Этот магнитный момент складывается из элементарных магнитных моментов m₀, связанных с отдельными частицами тела М = m₀. В настоящее время установлено, что молекулы многих веществ обладают собственным магнитным моментом, обусловленным внутренним движением зарядов. Каждому магнитному моменту соответствует элементарный круговой ток, создающий в окружающем пространстве магнитное поле. При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты молекул ориентированы беспорядочно, поэтому обусловленное ими результирующее магнитное поле равно нулю. Равен нулю и суммарный магнитный момент вещества. Последнее относится и к тем веществам, молекулы которых при отсутствии внешнего поля не имеют магнитных моментов. Если же вещество поместить во внешнее магнитное поле, то под действием этого поля магнитные моменты молекул приобретают преимущественную ориентацию в одном направлении, и вещество намагничивается – его суммарный магнитный момент становится отличным от нуля. При этом магнитные поля отдельных молекул уже не компенсируют друг друга, в результате возникает поле B. Иначе происходит намагничивание веществ, молекулы которых при отсутствии внешнего поля не имеют магнитного момента. Внесение таких веществ во внешнее поле индуцирует элементарные круговые токи в молекулах, и молекулы, а вместе с ними и все вещество приобретают магнитный момент, что также приводит к возникновению поля В₁. Большинство веществ при внесении в магнитное поле намагничиваются слабо. Сильными магнитными свойствами обладают только ферромагнитные вещества: железо, никель, кобальт, многие их сплавы.

ФЕРРОМАГНЕТИКИ ЕГО СВОЙСТВА

Ферромагнетики – твердые вещества, обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, изменения температуры. К ним относятся: сталь, железо, никель, кобальт, их сплавы. Они имеют магнитную проницаемость, превышающую проницаемость вакуума в несколько тысяч раз. Поэтому все электротехнические устройства, использующие магнитные поля для преобразования энергии, обязательно имеют конструктивные элементы, изготовленные из ферромагнитного материала и предназначенные для проведения магнитного потока. Такие элементы называются магнитопроводы.

Магнитные свойства веществ зависят от магнитных свойств элементарных носителей магнетизма движущихся внутри атомов электронов, а также от совместного действия их групп. Электроны в атомах, двигаясь по орбитам вокруг ядра атома, образуют элементарные токи или магнитные диполи, которые характеризуются магнитным моментом m. Величина его равна произведению элементарного тока i и элементарной площадки s, ограниченной элементарным контуром m = is. Вектор m направлен перпендикулярно к площадке s по правилу буравчика. Магнитный момент тела представляет собой геометрическую сумму магнитных моментов всех диполей. Кроме орбитальных моментов, электроны, вращаясь вокруг своих осей, создают еще спиновые моменты, которые играют важнейшую роль в намагничивании ферромагнетиков.

Ферромагниты имеют следующие свойства.

1) ферромагнитные свойства вещества проявляются только тогда, когда соответствующее вещество находится в кристаллическом состоянии;

2) магнитные свойства ферромагнетиков сильно зависят от температуры, так как ориентации магнитных полей доменов препятствует тепловое движение. Для каждого ферромагнетика существует определенная температура, при котором доменная структура полностью разрушается, и ферромагнетик превращается в парамагнетик. Это значение температуры называется точкой Кюри. Так для чистого железа значение температуры Кюри приблизительно равно 900 °C;

3) ферромагнетики намагничиваются до насыщения в слабых магнитных полях. На рис. 1 показано, как изменяется модуль индукции магнитного поля B в стали с изменением внешнего поля B₀;

4) магнитная проницаемость ферромагнетика зависит от внешнего магнитного поля (рис. 2).

Это объясняется тем, что вначале с увеличением B₀ магнитная индукция B растет сильнее, а, следовательно, μ будет увеличиваться. Затем при значении магнитной индукции B₀ наступает насыщение (μ в этот момент максимальна) и при дальнейшем увеличении B₀ магнитная индукция B₁ в веществе перестает изменяться, а магнитная проницаемость уменьшается (стремится к 1):

5) у ферромагнетиков наблюдается остаточная намагниченность. Если, например, ферромагнитный стержень поместить в соленоид, по которому проходит ток, и намагнитить до насыщения (точка А) (рис. 3), а затем уменьшать ток в соленоиде, а вместе с ним и B₀, то можно заметить, что индукция поля в стержне в процессе его размагничивания остается все время большей, чем в процессе намагничивания. Когда B₀ = 0 (ток в соленоиде выключен), индукция будет равна B_r (остаточная индукция). Стержень можно вынуть из соленоида и использовать как постоянный магнит. Чтобы окончательно размагнитить стержень, нужно пропустить по соленоиду ток противоположного направления, то есть приложить внешнее магнитное поле с противоположным направлением вектора индукции. Увеличивая теперь по модулю индукцию этого поля до B_oc, размагничивают стержень (B = 0).

Модуль B_oc индукции магнитного поля, размагничивающего намагниченный ферромагнетик, называют коэрцитивной силой.

При дальнейшем увеличении B₀ можно намагнитить стержень до насыщения (точка А).Уменьшая теперь B0 до нуля, получают опять постоянный магнит, но с индукцией –B_r (противоположного направления). Чтобы вновь размагнитить стержень, нужно снова включить в соленоид ток первоначального направления, и стержень размагнитится, когда индукция B₀ станет равной B_oc. Продолжая увеличивать B₀, снова намагничивают стержень до насыщения (точка А).

Таким образом, при намагничивании и размагничивании ферромагнетика индукция B отстает от B₀. Это отставание называется явлением гистерезиса. Изображенная на рисунке 3кривая называется петлей гистерезиса.

Гистерезис – свойство систем, которые не сразу следуют за приложенными силам. Гистерезис был открыт в 1880 г. Варбургом (1846–1931). Вид кривой намагничивания (петли гистерезиса) существенно различается для различных ферромагнитных материалов, которые нашли очень широкое применение в научных и технических приложениях. Некоторые магнитные материалы имеют широкую петлю с высокими значениями остаточной намагниченности силы, они называются магнитно-жесткими и используются для изготовления постоянных магнитов. Для других ферромагнитных сплавов характерны малые значения силы, такие материалы легко намагничиваются и перемагничиваются даже в слабых полях. Такие материалы называются магнитно-мягкими и используются в различных электротехнических приборах – трансформаторах, магнитопроводах.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ФЕРРОМАГНЕТИЗМА

В отличие от диамагнетизма и парамагнетизма, которые являются свойствами отдельных атомов или молекул вещества, ферромагнитные свойства вещества объясняются особенностями его кристаллической структуры. Атомы железа, если взять их, например, в парообразном состоянии, сами по себе диамагнитны или лишь слабо парамагнитны. Ферромагнетизм есть свойство железа в твердом состоянии, то есть свойство кристаллов железа. Прежде всего на это указывает зависимость магнитных свойств железа и других ферромагнитных материалов от обработки, изменяющей их кристаллическое строение. Далее оказывается, что из парамагнитных и диамагнитных металлов можно изготовить сплавы, обладающие высокими ферромагнитными свойствами. Таков, например, сплав Гойслера, почти не уступающий по своим магнитным свойствам железу, хотя он состоит из таких слабомагнитных металлов, как медь (60 %), марганец (25 %) и алюминий (15 %). С другой стороны, некоторые сплавы из ферромагнитных материалов, например сплав из 75 % железа и 25 % никеля почти не магнитны. Наконец, самым веским подтверждением является то, что при достижении определенной температуры (точка Кюри) все ферромагнитные вещества теряют свои ферромагнитные свойства.

Ферромагнитные вещества отличаются от парамагнитных не только весьма большим значением магнитной проницаемости и ее зависимостью от напряженности поля, но и весьма своеобразной связью между намагничиванием и напряженностью намагничивающего поля. Эта особенность находит свое выражение в явлении гистерезиса со всеми его следствиями: наличием остаточного намагничивания и коэрцитивной силы.

Взаимодействие магнитных моментов отдельных атомов ферромагнетика приводит к созданию чрезвычайно сильных внутренних магнитных полей, действующих в пределах каждой такой области и выстраивающих, в пределах этой области, все атомные магнитики параллельно друг другу, как показано на рис. 4. Таким образом, даже при отсутствии внешнего поля ферромагнитное вещество состоит из ряда отдельных областей, каждая из которых самопроизвольно намагничена до насыщения. Но направление намагничивания для разных областей различно, так что вследствие хаотичности распределения этих областей тело в целом оказывается в отсутствии внешнего поля не намагниченным.

рис.4 – Схема, иллюстрирующая ориентацию молекулярных магнитов в «областях самопроизвольного намагничивания» А и В.

а) Внешнее магнитное поле отсутствует;

б) под действием внешнего магнитного поля Н области А и В перестраиваются.

Под влиянием внешнего поля происходит перестройка и перегруппировка таких «областей самопроизвольного намагничивания», в результате которой получают преимущество те области, намагничивание которых параллельно внешнему полю, и вещество в целом оказывается намагниченным.

Один из примеров такой перестройки областей самопроизвольного намагничивания показан на рис.4. Здесь схематически изображены две смежные области, направления намагничивания которых перпендикулярны друг к другу.

При наложении поля Н часть атомов области В, в которой намагничивание перпендикулярно к полю, на границе её с областью А, в которой намагничивание параллельно полю, поворачивается, так что направление их магнитного момента становится параллельным полю. В результате область А, намагниченная параллельно внешнему полю, расширяется за счет тех областей, в которых направление намагничивания образует большие углы с направлением поля, и возникает преимущественное намагничивание тела по направлению внешнего поля. В очень сильных внешних полях возможны и повороты направления ориентации всех атомов в пределах целой области.

При снятии (уменьшении) внешнего поля происходит обратный процесс распада и дезориентации этих областей, то есть размагничивание тела. Ввиду больших по сравнению с атомами размеров «областей самопроизвольного намагничивания» как процесс ориентации их, так и обратный процесс дезориентации происходит с гораздо большими затруднениями, чем установление ориентации или дезориентации отдельных молекул или атомов, имеющее место в парамагнитных и диамагнитных телах. Этим и объясняется отставание намагничивания и размагничивания от изменения внешнего поля, то есть гистерезис ферромагнитных тел.

Ферромагнитные материалы играют огромную роль в самых различных областях современной техники. Магнито-мягкие материалы используются в электротехнике при изготовлении трансформаторов, электромоторов, генераторов, в слаботочной технике связи и радиотехнике; магнито-жёсткие материалы применяют при изготовлении постоянных магнитов.

При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остается намагниченным, то есть создает магнитное поле в окружающем пространстве.

Упорядоченная ориентация элементарных токов не исчезает привыключении внешнего магнитного поля. Благодаря этому существуют постоянные магниты. Постоянные магниты находят широкое применение в электроизмерительных приборах, громкоговорителях и телефонах, звукозаписывающих аппаратах, магнитных компасах.

Широкое распространение в радиотехнике, особенно в высокочастотной радиотехнике, получили ферриты, сочетающие ферромагнитные и полупроводниковые свойства. Из ферритов изготавливают сердечники катушек индуктивности, магнитные ленты, пленки и диски.

Ферромагнетики – твердые вещества, обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, изменения температуры.

Кроме высокой магнитной проницаемости ферромагнетики обладают сильно выраженной нелинейной зависимостью индукции B от напряженности магнитного поля H, а при перемагничивании связь между B и H становится неоднозначной. При перемагничивании ферромагнетика в нем происходят необратимые преобразования энергии в тепло.

При высокой температуре ферромагнитные свойства всех ферромагнитных веществ исчезают.

В отличие от диамагнетизма и парамагнетизма, которые являются свойствами отдельных атомов или молекул вещества, ферромагнитные свойства вещества объясняются особенностями его кристаллической структуры. Атомы железа, если взять их, например, в парообразном состоянии, сами по себе диамагнитны или лишь слабо парамагнитны. Ферромагнетизм есть свойство железа в твердом состоянии, т. е. свойство кристаллов железа.

Ферромагнитные материалы играют огромную роль в самых различных областях современной техники. Магнито-мягкие материалы используются в электротехнике при изготовлении трансформаторов, электромоторов, генераторов, в слаботочной технике связи и радиотехнике; магнито-жёсткие материалы применяют при изготовлении постоянных магнитов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. – 3-е изд. М, Спб.: Лаборатория базовых знаний, 2000. – 352 с.

2. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3-х томах. / Под редакцией Г.С. Ландсберга: Т.П. Электричество и магнетизм. – 11-е изд. – М.: Наука, Физматлит, 1995. – 480с.

3. Ферромагнетики // Википедия [Интернет-ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8.

4. Точка Кюри // Википедия [Интернет-ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%87%D0%BA%D0%B0_%D0%9A%D1%8E%D1%80%D0%B8.

5. Трофимова Т.И. Курс физики: Пособие для вузов. – 7-е изд. – М.: Высш. шк., 2002. – 542 с.

6. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – 3-е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. – 624 с.

Источник