Hvad er magnetisering
Magnetisering er et udtryk, der bruges til at beskrive det magnetiske felt, der etableres i et stof på grund af dets polarisering. Dette felt opstår under påvirkning af et påført eksternt magnetfelt og forklares af to effekter. Den første af dem består i polarisering af atomer eller molekyler, det kaldes Lenz-effekten. Den anden er effekten af polarisering ved bestilling af magnetoners orientering (enhed af elementært magnetisk moment).
Magnetisering er karakteriseret ved følgende egenskaber:
1. I fravær af et eksternt magnetfelt eller anden kraft, der bestiller magnetonernes orientering, er magnetiseringen af stoffet nul.
2. I nærvær af et eksternt magnetfelt afhænger magnetisering af styrken af dette felt.
3. For diamagnetiske stoffer har magnetiseringen en negativ værdi, for andre stoffer er den positiv.
4. I diamagnetiske og paramagnetiske stoffer er magnetisering proportional med den påførte magnetiserende kraft.
5. For andre stoffer er magnetiseringen en funktion af den påførte kraft, der virker i overensstemmelse med de lokale kræfter, der bestemmer magnetonernes orientering.
Magnetiseringen af et ferromagnetisk stof er en kompleks funktion, der kan beskrives mest nøjagtigt vha hysterese sløjfer.
6. Magnetiseringen af ethvert stof kan repræsenteres som størrelsen af det magnetiske moment pr. volumenenhed.
Fænomenet magnetisk hysterese er repræsenteret grafisk i form af en kurve, der viser forholdet mellem styrken af det påførte eksterne magnetfelt H og den resulterende magnetiske induktion B.
For homogene stoffer er disse kurver altid symmetriske omkring midten af plottet, selvom de varierer meget i form for forskellige. ferromagnetiske stoffer… Hver specifik kurve afspejler alle mulige stabile tilstande, hvor magnetonerne af et givet stof kan være i nærvær eller fravær af et påført eksternt magnetfelt.
Hysterese loop
Magnetiseringen af stoffer afhænger af historien om deres magnetisering: 1 — restmagnetisering; 2 — tvangskraft; 3 — forskydning af arbejdspunktet.
Figuren ovenfor viser de forskellige karakteristika for hysterese-sløjfen, som er defineret som følger.
Udholdenhed er udtrykt ved den magnetiske kraft, der kræves for at returnere domænerne til de indledende betingelser for nul ligevægt, efter at denne ligevægt er forstyrret af et eksternt påført mættende felt. Denne karakteristik er bestemt af skæringspunktet for B-aksens hysteresesløjfe (som svarer til værdien H = 0).
Tvangskraft Den resterende ydre feltstyrke i stoffet er efter at det påførte eksterne magnetfelt er fjernet. Denne karakteristik er bestemt af skæringspunktet for hysterese-sløjfen langs H-aksen (som svarer til værdien H = 0).Mætningsinduktionen svarer til den maksimale værdi af induktionen B, der kan eksistere i et givet stof, uanset magnetiseringskraften H.
Faktisk fortsætter fluxen med at stige ud over mætningspunktet, men til de fleste formål er dens stigning ikke længere signifikant. Da magnetiseringen af stoffet i dette område ikke fører til en stigning i det resulterende felt, magnetisk permeabilitet falder til meget små værdier.
Differential magnetisk permeabilitet udtrykker kurvens hældning i hvert punkt på hysteresesløjfen. Konturen af hysteresesløjfen viser arten af ændringen i magnetisk fluxtæthed i et stof med en cyklisk ændring i det ydre magnetfelt påført det pågældende stof.
Hvis det anvendte felt sikrer, at tilstande med både positiv og negativ fluxtæthedsmætning opnås, kaldes den resulterende kurve hovedhysterese-sløjfe… Hvis fluxtætheden ikke når de to yderpunkter, kaldes kurven ekstra hysteresekredsløb.
Formen af sidstnævnte afhænger både af intensiteten af det cykliske ydre felt og af den specifikke placering af hjælpesløjfen i forhold til hovedsløjfen. Hvis midten af hjælpesløjfen ikke falder sammen med midten af hovedsløjfen, så er den tilsvarende forskel i magnetiseringskræfter udtrykt ved en størrelse kaldet magnetisk forskydning af driftspunktet.
Retur af magnetisk permeabilitet Er værdien af hældningen af hjælpesløjfen nær driftspunktet.
Barhausen effekt består af en række små "spring" af magnetisering som følge af en kontinuerlig ændring i magnetiseringskraften.Dette fænomen observeres kun i den midterste del af hysteresesløjfen.
Se også: Hvad er diamagnetisme