Ce este magnetizarea
Magnetizarea este un termen folosit pentru a descrie câmpul magnetic care se stabilește într-o substanță datorită polarizării sale. Acest câmp apare sub influența unui câmp magnetic extern aplicat și se explică prin două efecte. Prima dintre ele constă în polarizarea atomilor sau moleculelor, se numește efectul Lenz. Al doilea este efectul polarizării în ordonarea orientărilor magnetonilor (unitatea de măsură a momentului magnetic elementar).
Magnetizarea se caracterizează prin următoarele proprietăți:
1. În absența unui câmp magnetic extern sau a unei alte forțe care ordonează orientarea magnetonilor, magnetizarea substanței este nulă.
2. În prezența unui câmp magnetic extern, magnetizarea depinde de puterea acestui câmp.
3. Pentru substanțele diamagnetice magnetizarea are valoare negativă, pentru alte substanțe este pozitivă.
4. În substanțele diamagnetice și paramagnetice, magnetizarea este proporțională cu forța de magnetizare aplicată.
5. Pentru alte substanțe magnetizarea este o funcție a forței aplicate care acționează în concert cu forțele locale care ordonează orientările magnetonilor.
Magnetizarea unei substanțe feromagnetice este o funcție complexă care poate fi descrisă cel mai precis folosind bucle de histerezis.
6. Magnetizarea oricărei substanțe poate fi reprezentată ca mărimea momentului magnetic pe unitatea de volum.
Fenomenul de histerezis magnetic este reprezentat grafic sub forma unei curbe care descrie relația dintre puterea câmpului magnetic extern aplicat H și inducția magnetică rezultată B.
Pentru substanțele omogene, aceste curbe sunt întotdeauna simetrice față de centrul parcelei, deși variază foarte mult ca formă pentru diferite. substanțe feromagnetice… Fiecare curbă specifică reflectă toate stările stabile posibile în care magnetonii unei substanțe date pot fi în prezența sau absența unui câmp magnetic extern aplicat.
Bucla de histerezis
Magnetizarea substanţelor depinde de istoria magnetizării lor: 1 — magnetizare reziduală; 2 — forța coercitivă; 3 — deplasarea punctului de lucru.
Figura de mai sus prezintă diferitele caracteristici ale buclei de histerezis, care sunt definite după cum urmează.
Persistenţă este exprimată prin forța magnetică necesară pentru a readuce domeniile la condițiile inițiale de echilibru zero după ce acest echilibru este perturbat de un câmp saturant aplicat extern. Această caracteristică este determinată de punctul de intersecție al buclei de histerezis a axei B (care corespunde valorii H = 0).
Puterea coercitivă Intensitatea câmpului extern rezidual din substanță este după ce câmpul magnetic extern aplicat este îndepărtat. Această caracteristică este determinată de punctul de intersecție al buclei de histerezis de-a lungul axei H (care corespunde valorii H = 0).Inducția de saturație corespunde valorii maxime a inducției B care poate exista într-o substanță dată, indiferent de forța de magnetizare H.
De fapt, fluxul continuă să crească dincolo de punctul de saturație, dar pentru majoritatea scopurilor creșterea lui nu mai este semnificativă. Deoarece în această regiune magnetizarea substanței nu duce la o creștere a câmpului rezultat, permeabilitatea magnetică scade la valori foarte mici.
Permeabilitate magnetică diferențială exprimă panta curbei în fiecare punct al buclei de histerezis. Conturul buclei de histerezis arată natura modificării densității fluxului magnetic într-o substanță cu o modificare ciclică a câmpului magnetic extern aplicată acelei substanțe.
Dacă câmpul aplicat asigură atingerea stărilor de saturație atât pozitivă, cât și negativă a densității fluxului, atunci curba rezultată se numește bucla principală de histerezis… Dacă densitatea fluxului nu atinge cele două extreme, atunci curba se numește circuitul de histerezis auxiliar.
Forma acestuia din urmă depinde atât de intensitatea câmpului extern ciclic, cât și de locația specifică a buclei auxiliare față de cea principală. Dacă centrul buclei auxiliare nu coincide cu centrul buclei principale, atunci diferența corespunzătoare în forțele de magnetizare este exprimată printr-o mărime numită deplasarea magnetică a punctului de operare.
Revenirea permeabilității magnetice Este valoarea pantei buclei auxiliare în apropierea punctului de operare.
efectul Barhausen constă dintr-o serie de mici „sărituri” de magnetizare rezultate dintr-o schimbare continuă a forței de magnetizare.Acest fenomen se observă numai în partea de mijloc a buclei de histerezis.
Vezi si: Ce este diamagnetismul