Čo je magnetizácia

Magnetizácia je termín používaný na opis magnetického poľa, ktoré sa vytvára v látke v dôsledku jej polarizácie. Toto pole vzniká pod vplyvom aplikovaného vonkajšieho magnetického poľa a je vysvetlené dvoma efektmi. Prvý z nich spočíva v polarizácii atómov alebo molekúl, nazýva sa to Lenzov efekt. Druhým je vplyv polarizácie na usporiadanie orientácií magnetónov (jednotka elementárneho magnetického momentu).

Magnetizácia sa vyznačuje nasledujúcimi vlastnosťami:

1. V neprítomnosti vonkajšieho magnetického poľa alebo inej sily, ktorá nariaďuje orientáciu magnetónov, je magnetizácia látky nulová.

2. V prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa závisí magnetizácia od sily tohto poľa.

3. Pre diamagnetické látky má magnetizácia negatívnu hodnotu, pre ostatné látky je pozitívna.

4. V diamagnetických a paramagnetických látkach je magnetizácia úmerná použitej magnetizačnej sile.

5. Pre ostatné látky je magnetizácia funkciou aplikovanej sily pôsobiacej v súlade s miestnymi silami, ktoré určujú orientáciu magnetónov.

Magnetizácia feromagnetickej látky je komplexná funkcia, ktorú možno najpresnejšie opísať pomocou hysterézne slučky.

6. Magnetizáciu akejkoľvek látky možno znázorniť ako veľkosť magnetického momentu na jednotku objemu.

Fenomén magnetickej hysterézy je znázornený graficky vo forme krivky, ktorá znázorňuje vzťah medzi silou pôsobiaceho vonkajšieho magnetického poľa H a výslednou magnetickou indukciou B.

Pre homogénne látky sú tieto krivky vždy symetrické okolo stredu grafu, aj keď sa u rôznych veľmi líšia tvarom. feromagnetické látky… Každá špecifická krivka odráža všetky možné stabilné stavy, v ktorých sa magnetóny danej látky môžu nachádzať v prítomnosti alebo neprítomnosti aplikovaného vonkajšieho magnetického poľa.

Hysterézna slučka

Magnetizácia látok závisí od histórie ich magnetizácie: 1 — zvyšková magnetizácia; 2 — donucovacia sila; 3 — posunutie pracovného bodu.

Vyššie uvedený obrázok ukazuje rôzne charakteristiky hysteréznej slučky, ktoré sú definované nasledovne.

Vytrvalosť je vyjadrená magnetickou silou potrebnou na vrátenie domén do počiatočných podmienok nulovej rovnováhy po tom, čo je táto rovnováha narušená externe aplikovaným saturačným poľom. Táto charakteristika je určená priesečníkom hysteréznej slučky osi B (čo zodpovedá hodnote H = 0).

Donucovacia sila Zvyšková intenzita vonkajšieho poľa v látke je po odstránení aplikovaného vonkajšieho magnetického poľa. Táto charakteristika je určená priesečníkom hysteréznej slučky pozdĺž osi H (čo zodpovedá hodnote H = 0).Saturačná indukcia zodpovedá maximálnej hodnote indukcie B, ktorá môže existovať v danej látke bez ohľadu na magnetizačnú silu H.

V skutočnosti sa tok naďalej zvyšuje za bod nasýtenia, ale pre väčšinu účelov už jeho nárast nie je významný. Pretože v tejto oblasti magnetizácia látky nevedie k zvýšeniu výsledného poľa, magnetická permeabilita klesne na veľmi malé hodnoty.

Diferenciálna magnetická permeabilita vyjadruje sklon krivky v každom bode hysteréznej slučky. Obrys hysteréznej slučky ukazuje povahu zmeny hustoty magnetického toku v látke s cyklickou zmenou vonkajšieho magnetického poľa aplikovaného na túto látku.

Ak aplikované pole zabezpečí dosiahnutie stavov pozitívnej aj negatívnej saturácie hustoty toku, potom sa volá výsledná krivka hlavná hysterézna slučka… Ak hustota toku nedosahuje dva extrémy, potom sa nazýva krivka pomocný hysterézny obvod.

Tvar druhého závisí od intenzity cyklického vonkajšieho poľa a od konkrétneho umiestnenia pomocnej slučky vzhľadom na hlavnú. Ak sa stred pomocnej slučky nezhoduje so stredom hlavnej slučky, potom zodpovedajúci rozdiel magnetizačných síl vyjadruje veličina tzv. magnetický posun pracovného bodu.

Návrat magnetickej permeability Je hodnota sklonu pomocnej slučky v blízkosti pracovného bodu.

Barhausenov efekt pozostáva zo série malých "skokov" magnetizácie vyplývajúcich z nepretržitej zmeny magnetizačnej sily.Tento jav je pozorovaný iba v strednej časti hysteréznej slučky.

Pozri tiež: Čo je diamagnetizmus