Магнитное поле и его основные параметры
Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля.
Магнитная индукция ( В ) - характеризует интенсивность магнитного поля, численно определяемая величиной приложенной силы, с которой она действует на проводник длинной в 1 метр и при этом по проводнику протекает ток в 1А.
Размерность 1Тл (тесла)
Магнитный поток Ф-Количество силовых линий приходится на данную площадь
Ф = B × S 1Вб (Вебер)
Напряжённость магнитного поля(H)-это отношение полного тока пронизывающего данную поверхность к длине магнитной силовой линии.
Магнитная проницаемость (µ) – она показывает , во сколько раз магнитное поле в данном веществе больше или меньше проницаемости в вакууме.
µ (раз)
· µ > 1 – парамагнитные материалы
· µ < 1 – диамагнитные материалы
· µ >> 1 – ферромагнитные материалы
Магнитная проницаемость (µ)-- величина, характеризующая способность вещества намагничиваться, называется. Она показывает, во сколько раз магнитная индукция в данном веществе больше или меньше магнитной индукции в вакууме.
Магнитная индукция в какой-либо точке поля в данной среде определяется по формуле
где B – магнитная индукция в теслах;
I – величина тока в амперах;
L – расстояние от оси провода до исследуемой точки поля в метрах;
|
|
|
µ — магнитная проницаемость среды.
За единицу измерения магнитной проницаемости в Международной системе единиц принят 1 генри на метр.
Величина магнитной проницаемости среды может быть выражена в виде произведения двух сомножителей
где µ — магнитная проницаемость среды;
µ0 – магнитная проницаемость вакуума;
µr – относительная магнитная проницаем ость, представляющая собой отвлеченное число, показывающее отношение величины магнитной проницаемости данного вещества к магнитной проницаемости вакуума.
Магнитная проницаемость вакуума µ0 в Международной системе единиц равна
Ферромагнитные вещества.
Ферромагнетики – это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, температуры.
Из магнитных веществ люди раньше всего познакомились с таким сильно магнитным веществом, как железо. Кроме железа ферромагнитными свойствами, как было установлено позже, обладают химические элементы никель и кобальт, стоящие в таблице Менделеева по соседству с железом. Сплавляя эти элементы между собой в определённых количествах, получают материалы, которые в большинстве случаев также обладают ферромагнетизмом (железо-никелевые, железо-кобальтовые и другие сплавы). Ферромагнитные свойства имеют также многочисленные сплавы железа, никеля или кобальта с парамагнитными и диамагнитными элементами, например сплавы никеля с медью, железа с углеродом и т. д. Содержание железа, никеля или кобальта в этих сплавах должно быть гораздо больше, чем парамагнитного или диамагнитного элементов.
|
|
|
Изучению ферромагнитных материалов всегда уделялось большое внимание, ибо они широко используются в электротехнике и радиотехнике. Большая заслуга в этом принадлежит знаменитому русскому физику А. Г. Столетову (1839—1896); он впервые указал правильный способ исследования ферромагнитных материалов.
В 1935 году был открыт четвёртый ферромагнитный элемент — гадолиний — из группы редкоземельных элементов[3]). В самое последнее время было установлено, что и другой элемент — диспрозий,— стоящий в таблице элементов по соседству с гадолинием и относящийся к той же группе, также обладает ферромагнетизмом. Однако гадолиний и диспрозий как магнитные материалы практического значения не имеют и представляют только научный интерес.
|
|
|
Кроме того, учёные показали, что два элемента — марганец и хром, при сплавлении с некоторыми элементами, например, с медью и алюминием, становятся сильно ферромагнитными. Так, сплав, состоящий из марганца, меди и алюминия, может служить хорошим магнитом. Таким образом, был установлен замечательный факт, что сплавы некоторых парамагнитных и диамагнитных элементов становятся ферромагнитными.
И наоборот, такие ферромагнитные элементы, как железо и никель, будучи сплавлены в определённой пропорции, образуют материал со столь слабыми магнитными свойствами, что его следует считать скорее парамагнитным, чем ферромагнитным. Примером такого материала может служить сплав, состоящий из никеля (27%) и железа (73%).
Электрические силы в ферромагнитных веществах настолько велики, что тепловое движение атомов не нарушает параллельного расположения магнитиков.
Ферромагнетики делятся на две большие группы. К первой относятся магнитомягкие материалы, у которых площадь петли гистерезиса мала (следовательно, малы Вос и Нк). К таким ферромагнетикам относят химически чистое железо, электротехническая сталь, пермаллой (сплав железа и никеля) и т.д. Эти вещества почти полностью теряют намагниченность после удаления их из внешнего магнитного поля. Магнитомягкие материалы используют в трансформаторах, генераторах переменного тока, электродвигателях.
У магнитожестких материалов площадь петли гистерезиса велика (следовательно, велики Вос и Нк). Эти материалы в значительной степени сохраняют свою намагниченность и после вынесения их за пределы внешнего магнитного поля.
К таким ферромагнетикам относятся углеродистая и хромистая сталь, а также некоторые сплавы. Магнитожесткие материалы используют для изготовления постоянных магнитов.
Большое применение в радиотехнике имеют ферриты – вещества, являющиеся химическими соединениями оксида железа с оксидами других металлов. Ферриты обладают одновременно свойствами и ферромагнетиков, и полупроводников. Их используют для изготовления сердечников катушек индуктивности, внутренних антенн малогабаритных приемников и т.д.
|
|
|
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 2377; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!