Магнітний гістерезис

Якщо попередньо розмагнічений зразок феромагнітного матеріалу піддати намагничиванию до стану технічного насичення, то зі збільшенням напруженості магнітного поля Н магнітна індукція зразка У змінюватиметься відповідно до кривої ЗАБ (рисунок 2.2).

Гранична петля магнітного гистерезиса

Малюнок 2.2 – Гранична петля магнітного гистерезиса

У точці А при H = Hs магнітна індукція зразка досягне індукції насичення Bs. При зменшенні напруженості поля Н намагніченість зразка зменшується по кривій БАBr, і при Н = 0 образец буде володіти деякою індукцією, величина якої буде відмінна від нуля. Ця індукція називається залишкової і позначається Вr. Залишкова індукція (залишкова намагніченість) обумовлена тим, що при розмагнічування, коли Н = 0, магнітні моменти доменів виявляються орієнтованими вздовж осі легкого намагнічування, напрямок якої близько до напрямку зовнішнього.

Для досягнення повного розмагнічування зразка до нього необхідно докласти протилежне за знаком поле певної напруженості. Напруженість такого поля називають коерцитивної силою Нс. При подальшому посиленні негативного поля магнітна індукція теж стає негативною і в точці A ‘при H = -Hs досягає значення індукції технічного насичення (B = -Bs). Після зменшення негативного поля, а потім збільшення позитивного поля крива перемагнічування опише петлю, яка називається граничною петлею магнітного гистерезиса, яка є важливою технічною характеристикою магнітних матеріалів.

Таким чином, гранична петля магнітного гистерезиса – це крива зміни магнітної індукції при зміні зовнішнього магнітного поля від + Hs до -Hs і назад. Користуючись граничної петлею магнітного гистерезиса можна визначити основні параметри матеріалу: коерцитивної силу Нс, індукцію насичення Bs, залишкову індукцію Br і ін.

Такі характеристики матеріалу, як точка Кюрі і індукція насичення, залежать тільки від хімічного складу магнітних матеріалів. Коерцитивна сил Нс, магнітна проникність M і площа петлі гістерезису є структурночувствітельнимі. Чим більше розмір зерна (менше сумарна питома поверхня зерен) і більш досконала структура кристалічної решітки (менше дислокацій, внутрішньої напруги, домішок та інших дефектів), тим менше Нс і більше M, а матеріал легше намагничивается і перемагнічується.

За величиною коерцитивної сили магнітні матеріали підрозділяються на магнитомягкие і магнітотверді. Матеріали, у яких Нс <4 кА / м, відносяться до магнітомягкого, у яких Нс> 4 кА / м – до магнітответдим (ГОСТ 19693 – 74).

Для магнитомягких матеріалів характерно мале значення коерцитивної сили. У промислових зразків найменша Нс = 0,4 А / м. Тому вони намагнічуються до індукції технічного насичення при невисоких напряженностях поля. У магнитомягких матеріалів висока магнітна проникність, малі втрати на перемагнічування і вузька петля гістерезису при високих значеннях магнітної індукції.

Для магнітотвердих матеріалів характерна широка петля гистерезиса з великою коерцитивної силою. У промислових зразків найбільша Нс = 800 кА / м. Магнітотверді матеріали намагнічуються при високій напруженості зовнішнього магнітного поля, але зате тривалий час зберігають повідомлену енергію.

Посилання на основну публікацію