Ферромагнитный гистерезис.

Отличительной чертой ферромагнетиков является гистерезис. Кривая на рис.5 представляет собой результат исследования зависимости в ферромагнетиках В от H. Такие исследования можно проводить, если поместить ферромагнетик внутрь катушки с током.

Предположим, что ферромагнетик первоначально не намагничивался. Тогда ход зависимости от с ростом будет отражать кривая 0-1. Пусть точка 1 соответствует напряжённости , при которой достигается магнитное насыщение. Если теперь начать уменьшать напряженность внешнего поля, то, как показывает эксперимент, индукция будет изменяться по кривой 1-2, лежащей выше, т.е. изменение индукции как бы запаздывает по отношению к изменению напряжённости поля.

Рис. 4. Зависимость магнитной индукции (а) и относительной магнитной проницаемости (б) ферромагнетика от напряжённости внешнего магнитного поля

Отставание изменений магнитной индукции в ферромагнетиках от изменений напряженности магнитного поля называется ферромагнитным гистерезисом. Вследствие гистерезиса и не являются однозначными функциями , а зависят от предшествующей истории образца. Например, при (рис.5) величина может иметь любое значение в пределах от до .

Рис. 5. Петля гистерезиса в ферромагнетике

В момент, когда напряженность окажется равной нулю, индукция примет значение , которое называют остаточной индукцией. Ферромагнетик в таком состоянии представляет собой постоянный магнит. Для того, чтобы его размагнитить, придётся изменить направление тока в катушке, а значит и направление вектора . Напряжённость , при которой ферромагнетик полностью размагнитится, называют коэрцитивной силой. При дальнейшем увеличении напряженности поля в этом направлении вновь будет достигнуто состояние насыщения (точка 4). Уменьшая напряженность поля до нуля, получим величину индукции, равную - , в точке 5_. Далее, изменив направление вектора напряженности и увеличивая его модуль, возвратимся точку 1. Замкнутая кривая, полученная таким путем, называется максимальной петлёй гистерезиса. Если при максимальном значении насыщения намагниченности ещё не достигается, кривая называется частным циклом (пунктирная кривая). Существует бесконечное множество частных циклов. Ферромагнетики, у которых коэрцитивная сила велика ( >800 A/м), т.е. петля широкая, называют магнитно-жесткими. Для их размагничивания нужны сильные поля. Поэтому из них изготавливают постоянные магниты, а пленки из таких материалов используются для магнитной записи информации. Ферромагнетики с узкой петлей, т.е. малой коэрцитивной силой ( <800 A/м), называют магнитно-мягкими. Их используют там, где необходимо осуществлять частое перемагничивание, например, в трансформаторах. Ввиду неоднозначной зависимости от (рис.6) понятие относительной магнитной проницаемости применимо только к основной кривой намагничивания. Она представляет собой зависимости от на рис. 4,а или участок 0-1 на рис. 5.