Vad är magnetisering

Magnetisering är en term som används för att beskriva det magnetiska fält som etableras i ett ämne på grund av dess polarisering. Detta fält uppstår under påverkan av ett pålagt externt magnetfält och förklaras av två effekter. Den första av dem består i polarisering av atomer eller molekyler, den kallas Lenz-effekten. Den andra är effekten av polarisering vid ordning av magnetonernas orientering (enhet för elementärt magnetiskt moment).

Magnetisering kännetecknas av följande egenskaper:

1. I frånvaro av ett externt magnetfält eller annan kraft som beställer magnetonernas orientering är magnetiseringen av ämnet noll.

2. I närvaro av ett externt magnetfält beror magnetiseringen på styrkan hos detta fält.

3. För diamagnetiska ämnen har magnetiseringen ett negativt värde, för andra ämnen är det positivt.

4. I diamagnetiska och paramagnetiska ämnen är magnetiseringen proportionell mot den applicerade magnetiseringskraften.

5. För andra ämnen är magnetiseringen en funktion av den applicerade kraften som verkar i samverkan med de lokala krafterna som ordnar magnetonernas orientering.

Magnetiseringen av ett ferromagnetiskt ämne är en komplex funktion som kan beskrivas mest exakt med hjälp av hysteresloopar.

6. Magnetiseringen av något ämne kan representeras som storleken på det magnetiska momentet per volymenhet.

Fenomenet med magnetisk hysteres representeras grafiskt i form av en kurva som visar förhållandet mellan styrkan hos det applicerade externa magnetfältet H och den resulterande magnetiska induktionen B.

För homogena ämnen är dessa kurvor alltid symmetriska kring mitten av plotten, även om de varierar mycket i form för olika. ferromagnetiska ämnen… Varje specifik kurva återspeglar alla möjliga stabila tillstånd där magnetonerna för ett givet ämne kan vara i närvaro eller frånvaro av ett pålagt externt magnetfält.

Hysteres loop

Magnetiseringen av ämnen beror på historien om deras magnetisering: 1 — restmagnetisering; 2 — tvångskraft; 3 — förskjutning av arbetspunkten.

Figuren ovan visar de olika egenskaperna hos hysteresloopen, vilka definieras enligt följande.

Uthållighet uttrycks av den magnetiska kraft som krävs för att återföra domänerna till de initiala förhållandena med nolljämvikt efter att denna jämvikt har störts av ett externt applicerat mättande fält. Denna egenskap bestäms av skärningspunkten för B-axelns hysteresloop (vilket motsvarar värdet H = 0).

Tvingande makt Den återstående yttre fältstyrkan i ämnet är efter att det applicerade externa magnetfältet har avlägsnats. Denna egenskap bestäms av skärningspunkten för hysteresloopen längs H-axeln (vilket motsvarar värdet H = 0).Mättnadsinduktionen motsvarar det maximala värdet av induktionen B som kan finnas i ett givet ämne, oavsett magnetiseringskraften H.

Faktum är att flödet fortsätter att öka bortom mättnadspunkten, men för de flesta ändamål är ökningen inte längre signifikant. Eftersom magnetiseringen av ämnet i denna region inte leder till en ökning av det resulterande fältet, magnetisk permeabilitet sjunker till mycket små värden.

Differentiell magnetisk permeabilitet uttrycker kurvans lutning vid varje punkt på hysteresloopen. Konturen av hysteresloopen visar karaktären av förändringen i magnetisk flödestäthet i en substans med en cyklisk förändring i det externa magnetfältet som appliceras på den substansen.

Om det applicerade fältet säkerställer att tillstånd av både positiv och negativ flödestäthetsmättnad uppnås, kallas den resulterande kurvan huvudhysteresloop… Om flödestätheten inte når de två ytterligheterna kallas kurvan extra hystereskrets.

Formen på den senare beror både på intensiteten hos det cykliska yttre fältet och på den specifika platsen för hjälpslingan i förhållande till huvudslingan. Om hjälpslingans centrum inte sammanfaller med huvudslingans centrum, så uttrycks motsvarande skillnad i magnetiseringskrafter av en kvantitet som kallas magnetisk förskjutning av arbetspunkten.

Återgång av magnetisk permeabilitet Är värdet på lutningen för hjälpslingan nära arbetspunkten.

Barhausen effekt består av en serie små "hopp" av magnetisering till följd av en kontinuerlig förändring av magnetiseringskraften.Detta fenomen observeras endast i den mellersta delen av hysteresloopen.

Se även: Vad är diamagnetism