Для описания магнитного сотрудничества употребляется понятие магнитное поле – физическое поле, действующее на электрически заряженные движущиеся объекты и на объекты, владеющие магнитным моментом, и создаваемое любым из перечисленных объектов. Для описания магнитного поля в каждой точке пространства нужно задать две из трех векторных размеров:
— магнитный момент M – вектор, характеризующий свойство объектов создавать в окружающем пространстве магнитное поле и определяющее поведение таких объектов во внешнем магнитном поле. Для замкнутого контура с током модуль вектора магнитного момента равен произведению силы тока на площадь контура, а направление этого вектора сходится с нормалью к плоскости контура;
— магнитная индукция B – вектор, характеризующий магнитное поле и определяющий направление и величину сил, действующих в вакууме либо материальной среде на электрически заряженные движущиеся объекты и на объекты, владеющие магнитным моментом. Модуль вектора магнитной индукции равен отношению действующей в магнитном поле на движущийся заряд силы (силы Лоренца) к произведению заряда на проекцию его скорости, перпендикулярной магнитному полю.
— напряженность магнитного поля Н – вектор, характеризующий магнитное поле и определяющий направление и величину сил, действующих в вакууме на электрически заряженные движущиеся объекты и на объекты, владеющие магнитным моментом;
Для описания магнитных особенностей материалов, складывающихся из множества частиц, владеющих магнитным моментом, употребляется вектор намагниченности I – суммарный магнитный момент, отнесенный к единице количества V:
I = S M / V,
Связь между напряженностью магнитного поля, магнитной магнитным моментом и индукцией определяется соотношением:
, (1)
где m0 = 4p?10–7 Гн/м – магнитная постоянная.
Использование магнитных материалов обусловлено их свойством в некотором роде изменять собственный состояние под действием внешнего магнитного поля. Для описания трансформации магнитного состояния употребляются понятия намагничивание, размагничивание и перемагничивание. Эти процессы описываются большим числом магнитных параметров, стандартизация которых, в конечном итоге, содействует обеспечению единства измерений.
Намагничивание – процесс, из-за которого под действием внешнего магнитного поля возрастает среднее по количеству значение проекции вектора намагниченности магнитного материала на направление вектора напряженности внешнего магнитного поля. Размагничивание – процесс, из-за которого под действием внешнего магнитного поля значительно уменьшается средняя по количеству намагниченность магнитного материала. Перемагничивание – процесс, из-за которого под действием внешнего магнитного поля направление вектора намагниченности магнитного материала изменяется на противоположное.
Помимо этого, внешние магнитные поля возможно поделить на постоянные и переменные, а также импульсные. В данной связи параметры и магнитные характеристики возможно поделить на статические и динамические, т.е. полученные при действии постоянного внешнего магнитного поля и переменного (а также импульсного) внешнего магнитного поля.
Процессы трансформации магнитного состояния материала комфортно охарактеризовать главными чертями магнитного материала — кривой намагничивания (см. рисунок 1) и петлей магнитного гистерезиса (см. рисунок 2). Вероятно два метода отражения этих процессов – в координатах I(H) (намагниченность = f(напряженность магнитного поля)) либо B(H) (магнитная индукция = f(напряженность магнитного поля)). Эти кривые связаны между собой соотношением (1). Нужно подчернуть, что большое число параметров магнитных материалов есть параметрами, определяемыми кривой намагничивания и петлей гистерезиса, или в статическом режиме, или в динамическом, не смотря на то, что для определения последовательности из них построения самих кривых не нужно.
Урок 290. Объяснение особенностей ферромагнетиков
