Классификация магнитных материалов

Лабораторная работа № 3

Исследование свойств магнитомягких материалов

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 Теоретическое введение……………………………………..1

2 Описание лабораторного стенда…. …………………………4

3 Интерфейс пользователя……………………………………..4

4 Контрольные вопросы……………………………………….15

Список использованных источников…………………………15

Цель работы: изучение процессов, протекающих в ферромагнитных материалах в магнитном поле, исследование основных характеристик ферромагнитных материалов по кривой намагничивания.

Теоретическое введение

Магнитными материалами называются вещества, обладающие ферромагнитными свойствами, т.е. способностью намагничиваться в магнитном поле и тем самым приобретать магнитный момент. Эти свойства отражаются специфическими магнитными параметрами вещества.

Магнитные параметры материалов

Способность вещества намагничиваться в магнитном поле характеризуется магнитным моментом М, который представляет собой сумму элементарных магнитных моментов m для n атомов данного вещества:

Магнитные свойства вещества характеризуются магнитной восприимчивостью c=M/H, где М – магнитный момент единицы объема вещества или намагниченность в магнитном поле напряженностью Н.

Магнитное поле в вакууме, создаваемое некоторой системой проводников с током или совокупностью постоянных магнитов, характеризуется векторами магнитной индукции В и напряженности поля Н, связанными через магнитную постоянную m₀ = 4p×10^-7 [Гн/м]: B = m₀H.

Магнитное поле в материале, кроме напряженности поля H, создаваемой током в намагничивающей обмотке, зависит так же от магнитных свойств материала. Полная магнитная индукция в материале составляет B = m₀H + m₀M, где первый и второй члены правой части представляют собой соответственно составляющие внешнего и внутреннего поля.

Одним из основных магнитных параметров материала является магнитная проницаемость m = B / (m₀H) = 1 + c.

Часто произведение m×m₀ = B / H = m₀ (1 + c) называют абсолютной магнитной проницаемостью среды.

Классификация магнитных материалов

По значению магнитной восприимчивости c, ее зависимости от напряженности магнитного поля, температуры и других факторов выделяют следующие пять основных видов магнитных материалов: диа-, пара- и антиферромагнетики образуют группу слабомагнитных материалов; ферро- и ферримагнетики относятся к группе сильномагнитных материалов.

В изделиях электротехники и электроники наиболее часто применяются ферромагнетики. Все ферромагнетики характеризуются: большим значением c, способностью намагничиваться до насыщения при обычных температурах даже в слабых полях, гистерезисом - зависимостью магнитных свойств от предшествующего состояния, точкой Кюри – предельной температурой, выше которой материал теряет ферромагнитные свойства. К ферромагнетикам относятся железо, никель, кобальт и другие материалы.

Ферромагнетизм заключается в существовании в веществе областей – доменов, в пределах которых материал намагничен до состояния насыщения. Магнитная восприимчивость ферромагнетиков достигает значений 10⁵ – 10⁶ и существенно зависит от температуры и напряженности магнитного поля.