Kas ir magnetizācija
Magnetizācija ir termins, ko lieto, lai aprakstītu magnētisko lauku, kas vielā tiek izveidots tās polarizācijas dēļ. Šis lauks rodas pielietota ārējā magnētiskā lauka ietekmē, un to izskaidro divi efekti. Pirmais no tiem sastāv no atomu vai molekulu polarizācijas, to sauc par Lenca efektu. Otrais ir polarizācijas efekts magnetonu orientāciju sakārtošanā (elementārā magnētiskā momenta mērvienība).
Magnetizāciju raksturo šādas īpašības:
1. Ja nav ārēja magnētiskā lauka vai cita spēka, kas nosaka magnetonu orientāciju, vielas magnetizācija ir nulle.
2. Ārēja magnētiskā lauka klātbūtnē magnetizācija ir atkarīga no šī lauka stipruma.
3. Diamagnētiskām vielām magnetizācijai ir negatīva vērtība, pārējām vielām pozitīva.
4. Diamagnētiskās un paramagnētiskās vielās magnetizācija ir proporcionāla pielietotajam magnetizēšanas spēkam.
5. Citām vielām magnetizācija ir funkcija no pieliktā spēka, kas darbojas saskaņoti ar vietējiem spēkiem, kas nosaka magnetonu orientācijas.
Feromagnētiskās vielas magnetizācija ir sarežģīta funkcija, ko visprecīzāk var aprakstīt, izmantojot histerēzes cilpas.
6. Jebkuras vielas magnetizāciju var attēlot kā magnētiskā momenta lielumu tilpuma vienībā.
Magnētiskās histerēzes fenomens ir attēlots grafiski līknes veidā, kas attēlo attiecības starp pielietotā ārējā magnētiskā lauka H stiprumu un iegūto magnētisko indukciju B.
Viendabīgām vielām šīs līknes vienmēr ir simetriskas attiecībā pret diagrammas centru, lai gan dažādām vielām to forma ir ļoti atšķirīga feromagnētiskās vielas… Katra konkrētā līkne atspoguļo visus iespējamos stabilos stāvokļus, kuros noteiktas vielas magnetoni var atrasties pielietota ārējā magnētiskā lauka klātbūtnē vai bez tā.
Histerēzes cilpa
Vielu magnetizācija ir atkarīga no to magnetizācijas vēstures: 1 — atlikušā magnetizācija; 2 — piespiedu spēks; 3 — darba punkta nobīde.
Augšējā attēlā parādīti dažādi histerēzes cilpas raksturlielumi, kas ir definēti šādi.
Noturība tiek izteikts ar magnētisko spēku, kas nepieciešams, lai domēnus atgrieztu sākotnējos nulles līdzsvara apstākļos pēc tam, kad šo līdzsvaru izjauc ārēji piesātināts lauks. Šo raksturlielumu nosaka B ass histerēzes cilpas krustošanās punkts (kas atbilst vērtībai H = 0).
Piespiedu spēks Atlikušais ārējā lauka stiprums vielā ir pēc pielietotā ārējā magnētiskā lauka noņemšanas. Šo raksturlielumu nosaka histerēzes cilpas krustošanās punkts gar H asi (kas atbilst vērtībai H = 0).Piesātinājuma indukcija atbilst maksimālajai indukcijas B vērtībai, kas var pastāvēt noteiktā vielā neatkarīgi no magnetizējošā spēka H.
Faktiski plūsma turpina palielināties, pārsniedzot piesātinājuma punktu, taču lielākajai daļai mērķu tās pieaugums vairs nav būtisks. Tā kā šajā reģionā vielas magnetizācija neizraisa iegūtā lauka palielināšanos, magnētiskā caurlaidība samazinās līdz ļoti mazām vērtībām.
Diferenciālā magnētiskā caurlaidība izsaka līknes slīpumu katrā histerēzes cilpas punktā. Histerēzes cilpas kontūra parāda vielas magnētiskās plūsmas blīvuma izmaiņu raksturu ar cikliskām izmaiņām ārējā magnētiskajā laukā, kas tiek pielietots šai vielai.
Ja pielietotais lauks nodrošina, ka tiek sasniegti gan pozitīvā, gan negatīvā plūsmas blīvuma piesātinājuma stāvokļi, tad iegūto līkni sauc galvenā histerēzes cilpa… Ja plūsmas blīvums nesasniedz divas galējības, tad tiek izsaukta līkne papildu histerēzes ķēde.
Pēdējā forma ir atkarīga gan no cikliskā ārējā lauka intensitātes, gan no papildu cilpas īpašās atrašanās vietas attiecībā pret galveno. Ja palīgcilpas centrs nesakrīt ar galvenās cilpas centru, tad attiecīgo magnetizācijas spēku starpību izsaka ar lielumu, ko sauc darbības punkta magnētiskā nobīde.
Magnētiskās caurlaidības atgriešana Vai palīgcilpas slīpuma vērtība darbības punkta tuvumā.
Barhauzena efekts sastāv no nelielu magnetizācijas "lēcienu" sērijas, kas rodas nepārtrauktas magnetizējošā spēka izmaiņu rezultātā.Šī parādība tiek novērota tikai histerēzes cilpas vidusdaļā.
Skatīt arī: Kas ir diamagnētisms