Ферромагнитные материалы

Ферромагнетиками называются твердые вещества (как правило, находящиеся в кристаллическом состоянии), обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий - магнитного поля, деформации, изменения температуры. Ферромагнетики, в отличие от слабо магнитных диа- и парамагнетиков, являются сильно магнитными средами: внутреннее магнитное поле в них может в сотни и тысячи раз превосходить внешнее поле. Ферромагнетизм наблюдается у кристаллов переходных материалов - железа, кобальта, никеля, у некоторых редкоземельных металлов и у ряда сплавов.

Магнитный момент ферромагнетика первоначально был равен нулю, что очень важно. В данном случае в поле до 100А/м намагниченность возрастает почти линейно, но после 100А/м наступает состояние насыщения, когда с увеличением внешнего поля намагниченность уже перестает расти. Этот эффект говорит о нелинейности магнитных характеристик ферромагнетика.

Кроме нелинейной зависимости между H и J изображенной на рисунке 10, а, следовательно, и между H и B, для ферромагнетиков характерно наличие гистерезиса.

На рисунке 11 изображена петля гистерезиса, по горизонтальной оси отложена напряженность внешнего поля, а по вертикальной - магнитная индукция внутри ферромагнетика.

При действии на ферромагнетик переменного магнитного поля индукция меняется по кривой 1-2-3-4-5-1, которая носит название петля гистерезиса.

Поскольку нельзя однозначно определить зависимость B от H, понятие магнитной проницаемости применяется только к основной прямой намагничивания. У ферромагнетиков она зависит от напряженности внешнего магнитного поля, как показано на рисунке 12.

Рисунок 7 - Нелинейная зависимость ферромагнетиков

Рисунок 8 - Петля гистерезиса

Рисунок 9 - Зависимость проницаемости ферромагнетика от напряженности внешнего поля

Видно, что максимальное значение проницаемости µ достигается при приближении к области насыщения, после чего, при дальнейшем увеличение H, начинается ее падение.

У каждого ферромагнитного вещества имеется такая температура, называемая точкой Кюри, выше которой это вещество теряет свои особые магнитные свойства и ведет себя как обычный парамагнетик.

Ферриты.

Ферриты или магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) находят широкое применение в устройствах автоматики, вычислительной техники, в аппаратуре телеграфной связи. Сердечники у ферритов имеют два устойчивых магнитных состояния, соответствующих различным направлениям остаточной магнитной индукции. Именно благодаря этой особенности их можно использовать в качестве элементов для хранения и переработки двоичной информации. Запись и считывание информации осуществляются переключением сердечника из одного магнитного состояния в другое с помощью импульсов тока, создающих требуемую напряженность магнитного поля.

Двоичные элементы на ферритах характеризуются высокой надежностью, малыми габаритами, низкой стоимостью, относительной стабильностью характеристик. Они обладают практически неограниченным сроком службы, сохраняют записанную информацию при отключенных источниках питания.

Перейти на страницу: 1 2 3

Прочтите также:

Разработка цифрового датчика скорости
погрешность Поставленная задача звучит таким образом: Программным способом реализовать датчик угловой скорости вращения электродвигателя. В современных системах управлен ...

Синтез устройства, производящего арифметическую операцию суммирования по модулю семь
Необходимо синтезировать устройство производящие арифметическую операцию суммирования по модулю семь двух чисел в двоичном коде. При выполнении данной операции для представления ка ...

Проектирования микропроцессорной системы управления объектом
Целью курсового проектирования является приобретение навыков разработки микропроцессорных систем (МПС) на примере проектирования микропроцессорной системы для управления некоторым объект ...

Основные разделы

2019 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru