WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Ферромагнетики - Курсова робота

Ферромагнетики - Курсова робота

дією зовнішнього магнітного поля всі магнітики орієнтуються уздовж його силових ліній.
Для демонстрації потрібний проекційний апарат із пристосуванням для горизонтальної проекції і смугові магніти.
Магнітне поле в речовині.
Якщо в магнітне поле, утворене струмами в провідниках увести деяку речовину, поле зміниться. Це пояснюється тим, що будь-яка речовина є магнетиком, тобто здатна під впливом магнітного поля намагнічуватися - здобувати магнітний момент М. Цей магнітний момент складається з елементарних магнітних моментів mo , зв'язаних з окремими частками тіла М = mo.
В даний час встановлено, що молекули багатьох речовин володіють власним магнітним моментом, зумовленим внутрішнім рухом зарядів. Кожному магнітному моменту відповідає елементарний круговий струм, що створює в навколишньому просторі магнітне поле. При відсутності зовнішнього магнітного поля магнітні моменти молекул орієнтовані безладно, тому зумовлене ними результуюче магнітне поле дорівнює нулю. Дорівнює нулю і сумарний магнітний момент речовини. Останнє відноситься і до тих речовин, молекули яких при відсутності зовнішнього поля не мають магнітних моментів.
Якщо ж речовину помістити в зовнішнє магнітне поле, то під дією цього поля магнітні моменти молекул здобувають переважну орієнтацію в одному напрямку, і речовина намагнічується - його сумарний магнітний момент стає відмінним від нуля. При цьому магнітні поля окремих молекул уже не компенсують один одного, у результаті виникає поле B. Інакше відбувається намагнічування речовин, молекули яких при відсутності зовнішнього поля не мають магнітного моменту. Внесення таких речовин у зовнішнє поле индукує елементарні кругові струми в молекулах, і молекули, а разом з ними і всією речовиною здобувають магнітний момент, що також приводить до виникнення поля В1. Більшість речовин при внесенні в магнітне поле намагнічуються слабо. Сильними магнітними властивостями володіють тільки феромагнітні речовини : залізо, нікель, кобальт, багато їхніх сплавів та ін.
Намагніченість.
Термін "магнетики" застосовується до всіх речовин при розгляді їхніх магнітних властивостей. Ступінь намагнічення магнетика характеризується магнітним моментом одиниця об'єму. Цю величину називають намагніченістю і позначають J. Вона являє собою магнітний момент одиничного обсягу
Намагніченість є величиною векторною. Вона зростає зі збільшенням індукції В (чи напруженості Н) магнітного поля.
Величина , що одержала назву відносної магнітної проникності середовища, показує, у скількох разів магнітна індукція поле в даному середовищі більше, ніж магнітна індукція у вакуумі. Величину називають магнітною сприйнятливістю. Якщо у всіх точках речовини вектор J однаковий, говорять, що речовина намагнічена однородно.
Магнітна проникність різних тіл. Тіла парамагнітні і діамагнітні.
Магнітна сприйнятливість може бути як позитивною, так і негативною. Якщо вона 0 вектор J рівнобіжний вектору Н. Магнетики, що володіють такою властивістю, називають парамагнетиками. У більшості випадків по модулю магнітної сприйнятливості парамагнетиків перевищують магнітні сприйнятливості діамагнетиків. Залежність намагніченості цих двох типів магнетиков від напруженості поле є лінійної.
Слід зазначити, що лінійна залежність J(H) для парамагнетиків спостерігається тільки в області слабких полів і при високих температурах. У сильних полях і при низьких температурах J(H) поступово виходить на "насичення". Як у діамагнетиках, так і в парамагнетиках під час відсутності магнітного поле намагніченість дорівнює нулю.
У приведеній нижче таблиці показані значення магнітної проникності для деяких парамагнітних і діамагнітних речовин
Парамагнітні
Речовини
Магнітна
Прониц-ть Діамагнітні
Речовини
Магнітна
прониц-ть
Азот (газоподібний) 1,000013
Водень (газоподібний) ...... 0, 999937
Повітря (газоподібний) 1,000038
Вода ........ 0, 999991
Кисень (газоподібний) 1,000017 Скло ......
0, 999987
Кисень (рідкий) . .
1,0034
Цинк ........
0, 999991
Ебоніт ........ 1,000014
Срібло ......
0, 999981
Алюміній ...... 1,000023 Золото .......
0, 999963
Вольфрам ...... 1,000175 Мідь ........
0, 999912
Платина ....... 1,000253 Вісмут ....... 0, 999824
Табл.1
Виміри показують, що магнітна проникність усіх речовин відмінна від одиниці, хоча в більшості випадків ця відмінність дуже мала. Але особливо чудовим виявляється той факт, що в одних тіл величина магнітної проникності >1 , а в інших вона Hmax виходить уже безгістерезисна ділянка кривій B(H).
Якщо для даного феромагнітного матеріалу, вибираючи різні найбільші значення струму Іa, одержати кілька симетричних петель гистерезиса (мал. 5) і з'єднати вершини петель, то одержимо криву, називану основній кривій намагнічування, близьку до кривої початкового намагнічування.
Циклічне перемагнічування можна застосувати для розмагнічування магнитопровода, тобто для зменшення залишкової індукції до нульового значення. З цією метою магнитопровід піддають впливові змінюються по напрямку і поступово зменшуваного магнітного поля.
Періодичне перемагнічування зв'язане з витратою енергії, що, перетворюючи в тепло, викликає нагрівання магнітопровода. Площа петлі гистерезиса пропорційна енергії, витраченої при одному циклі перемагнічування. Енергія, витрачена на процес перемагнічування, називається втратами від гистерезиса. Потужність утрат на циклічне перемагнічування, що виражається звичайно у ватах на кілограм, залежить від матеріалу, максимальної магнітної індукції і числа циклів перемагнічування в секунду або , що теж, частоти перемагнічування.
Рух парамагнітних і діамагнітних тіл у магнітному полі. Досліди Фарадея. Притягання залізних предметів до магнітів є найбільш простим і кидається в очі проявом магнітного поля й історично послужило основою всього розвитку навчання про магнетизм. Воно зводиться до впливу магнітного поле на орієнтовані молекулярні струми заліза, що намагнітилося. Так само, але тільки значно слабкіше повинне діяти магнітне поле і на парамагнітні тіла, тому що й у парамагнітних тілах орієнтація елементарних струмів відбувається так само, як у феромагнітних: магнітний потік елементарних струмів підсилює, хоча і незначно, магнітний потік що орієнтує поле і, отже, парамагнітні тіла притягаються до магніту (мал. 2, а).
Мал. 2. а) При намагнічуванні парамагнітного чи феромагнітного тіла нанайближчому до магніту кінці виникає полюс, різнойменний з полюсом магніту, що намагнічує. Парамагнітне тіло притягається до магніту,
б) У тих же умовах на найближчому до магніту кінці діамагнітного тіла виникає полюс однойменний. Діамагнітне тіло відштовхується від магніту.
На відміну від тіл парамагнітних діамагнітні тіла зменшують магнітний потік котушки. Це означає, що в діамагнітному тілі під дією зовнішнього поле виникають елементарні колові струми такого напрямку, що їхнє магнітне поле протилежне напрямку зовнішнього магнітного поле. Отже, і дія зовнішнього магнітного поле на діамагнітні тіла протилежно по напрямку дії його на тіла ферро-и парамагнітні, тобто діамагнітні тіла відштовхуються від магніту (мал. 2, б).
Мал.3
Ми можемо виразити цей факт і трохи інакше. Коли ми підносимо до магніту яке-небудь залізне тіло, то воно
Loading...

 
 

Цікаве