125.Что такое кривая размагничивании магнитотвердого материала?
Основная характеристика магнитотвердого материала – часть петли гистерезиса, расположенная во втором квадранте плоскости Н–В, называемая КРИВОЙ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ. На рис. слева от осиВизображена кривая размагничивания. На этой кривой должна находиться рабочая точка материала постоянного магнита. Положение рабочей точки определяется геометрией магнитной системы. Если магнитная система замкнута, рабочая точка после намагничивания должна находиться в точке с координатами (0;Br).
Рисунок – К определению удельной магнитной энергии
Но замкнутая магнитная система не создает поле в окружающем пространстве, ради которого и применяют постоянные магниты. В зазоре же разомкнутой системы образуется размагничивающее поле, смещающее рабочую точку в направлении (–НС, 0).
126.Какой вид магнитотвердых материалов наиболее широко применяется? и почему?
В настоящее время из магнитотвердых материалов применяются магнитотвердые ферриты, они, как и магнитомягкие ферриты, представляют собой керамику, однако вместе с оксидом железа в составе присутствует оксид бария либо оксид стронция. Эти материалы имеют хорошие магнитные свойства и относительно дешевы.
127.Какой вид магнитотвердых материалов обладает наибольшей удельной энергией?
Сплавы кобальта с редкоземельными элементами (самарием, празеодимом).
128. Каковы должны быть магнитные, параметры материала для носителей магнитной записи?
Нс – max, 
— max, кривая наиболее выпукла.
129. В чем преимущества до сих пор, широко применяемых для носителей записи магнитной порошков на основе оксидов железа и хрома?
Высокая технологичность и низкая стоимость.
130. В чем заключается явление магнитострикции? Каковы его применения?
В МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ (МСМ) сильно выражен магнитострикционный эффект, заключающийся в изменении размеров ферромагнитных тел в переменном магнитном поле. Применяются МСМ для электроакустических преобразователей электрических колебаний в механические и обратно, которые используются в измерительных и технологических ультразвуковых установках, в электромеханических и магнитострикционных фильтрах, линиях задержки сигналов и других.
131. Приведите примеры магнитострикционных материалов.
Используют следующие виды МСМ: никель; сплавы кобальта с железом 65К, 49К2Ф; сплавы железо–алюминий, а также некоторые марки ферритов.
132. Почему у диэлектриков различают удельное объемное и удельное поверхностное сопротивления?
Основное свойство диэлектрика – не проводить электрический ток. УДЕЛЬНОЕ ОБЪЕМНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ диэлектриков велико: от 10 8 до 10 18 Ом×м, так как в них почти отсутствуют свободные носители электрического заряда. Причиной некоторой проводимости являются примеси и дефекты структуры.Примесей и дефектов всегда больше на поверхности любого тела, поэтому для диэлектриков вводят понятие поверхностной проводимости и параметр УДЕЛЬНОЕ ПОВЕРХНОСТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ rs, определяемое как сопротивление.поверхностные слои подвержены воздействию окружающей среды, поэтому на поверхности диэлектрика больше примесей, ток течет через поверхностный слой.
Кривая размагничивания
Кривая размагничивания — это находящаяся во втором квадранте часть характеристики намагничивания ферромагнитных материалов B ( H), обладающих широкой петлей гистерезиса, — так называемых магнитотвердых материалов, из которых изготавливаются постоянные магниты с большой коэрцетивной силой ( Hк > 4000 А/м) и значительной остаточной индукцией B0.
Кривая размагничивания используется при определении рабочей точки магнитной цепи с постоянными магнитами
кривая размагничивания
кривая размагничивания — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN demagnetization curve … Справочник технического переводчика
кривая размагничивания по индукции — Часть нисходящей ветви петли магнитного гистерезиса по индукции между точкой, для которой равно нулю значение напряженности и магнитного поля, и точкой, для которой равно нулю значение магнитной индукции. [ГОСТ 19693 74] Тематики материалы… … Справочник технического переводчика
кривая размагничивания по намагниченности — Часть нисходящей ветви петли магнитного гистерезиса по намагниченности между точкой, для которой равно нулю значение напряженности магнитного поля, и точкой, для которой равно нулю значение намагниченности. [ГОСТ 19693 74] Тематики материалы… … Справочник технического переводчика
МАГНИТ ПОСТОЯННЫЙ — изделие определённой формы (в виде подковы, полосы и др.) из предварительно намагниченных ферромагнитных или ферримагнитных материалов, способных сохранять большую магнитную индукцию после устранения намагничивающего поля (т. н. магнитно твёрдых… … Физическая энциклопедия
РАЗМАГНИЧИВАНИЕ — уменьшение остаточной намагниченности ферромагн. образца после устранения внеш. намагничивающего поля (см. НАМАГНИЧИВАНИЕ). Образец считается размагниченным, если векторы намагниченности доменов ориентированы в нём хаотически и ср.… … Физическая энциклопедия
Размагничивание — уменьшение остаточной намагниченности ферромагнитного тела (образца, детали) после устранения внешнего намагничивающего поля. Намагниченные детали из ферромагнитных материалов перед сборкой из них технических установок и приборов … Большая советская энциклопедия
МАГНИТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ — метод получения темп р ниже 1 К путём адиабатич. размагничивания парамагн. в в. Предложен П. Дебаем и амер. физиком У. Джиоком (1926); впервые осуществлён в 1933. М. о. один из двух практически применяемых методов получения темп р ниже 0,3 К… … Физическая энциклопедия
НАМАГНИЧИВАНИЕ — процессы установления намагниченности, протекающие в в ве при действии на него внеш. магн. полем. В диамагнетиках Н. состоит в возникновении микроскопических индукц. токов, создающих намагниченность, направленную против внеш. магн. поля. В… … Физическая энциклопедия
Намагничивание — процессы, протекающие в ферромагнетике при действии на него внешним магнитным полем и приводящие к возрастанию намагниченности (См. Намагниченность) ферромагнетика в направлении поля. В состоянии полного размагничивания… … Большая советская энциклопедия
Магнитное охлаждение — метод получения температур ниже 1 К путём адиабатического размагничивания парамагнитных веществ. Предложен П. Дебаем (См. Дебай) и американским физиком У. Джиоком (1926); впервые осуществлен в 1933. М. о. один из двух практически… … Большая советская энциклопедия
Кривая размагничивания постоянного магнита
Для самодельных генераторов в настоящее время подходят лишь два вида магнитов: ферритовые и редкоземельные. Их коэрцитивная сила, способность противостоять внешнему размагничивающему полю статорного тока в генераторе в десять раз превосходит прежние материалы. Новые магниты появились совсем недавно, поэтому методы расчета, и правила, которые применялись к прежним магнитам, в силу инерции еще продолжают жить в инженерной среде и порождают недоразумения.
Постоянные магниты имеют только одну магнитную характеристику – кривую размагничивания. Часто изготовители саму кривую не приводят, а лишь таблично дают существенные точки этой кривой: остаточную индукцию Br , коэрцитивную силу по индукции HcB , коэрцитивную силу по намагниченности HcМ или другое обозначение Hcj .
Для измерения кривой размагничивания изготовляют замкнутый магнит в форме кольца и навивают сверху обмотку размагничивания. Для измерения индукции сделаем очень узкую кольцевую щель и вставим туда измерительную рамку. Центральный керн внутри этой рамки должен остаться на месте и не вращаться иначе будет нарушено поле. Магнит намагничен по кругу, как показано на нем стрелками, а катушка создает поле противоположной направленности. Если ток в размагничивающей катушке равен нулю, то поле внутри магнита максимально, оно равно Br . Или остаточной индукции. Далее увеличивают ток, по току вычисляют H , и строят зависимость Bi от H . Напомню, что Bi – это внутренняя индукция, т.е. поле, которое создает сам магнит, а H – это напряженность размагничивающего поля. На графике я нарисовал еще одну ось, где размагничивающее поле пересчитано в размагничивающую индукцию Bразм
800 кА/м соответствует 1 Тл.
Рамка измеряет суммарное поле
Но графики для РЗМ магнитов и ферритовых магнитов строятся в виде Bi = f( H). Поэтому Bi – поле магнита надо высчитывать. Это просто. В каждой точке известна индукция размагничивающей катушки, она рассчитывается по току в катушке. К индукции размагничивания надо добавить показания рамки. Графики строят относительно индукции магнита, а не относительно суммарного поля потому, что так нагляднее видно как магнит противостоит внешнему полю. И в проспектах фирм приводятся чаще только эти графики. Ниже приведена кривая размагничивания феррит-бариевого магнита 18BA300.
Точка, которая пересекает ось ординат, называется коэрцитивной силой магнита по намагниченности. HcJ Она равна такому внешнему полю, которое надо приложить, чтобы уничтожить внутренне поле магнита (образно говоря, заставить все атомы магнита повернуться поперек поля). В этой точке поле магнита равно нулю, поэтому общее поле равно внешнему размагничивающему полю.
Но в технических расчетах необходим график суммарного поля, ибо именно суммарное поле проходит сквозь катушки статора и создает там полезный ток. Проведем вспомогательную линию, показанную на графике красным цветом. Она проходит через точку с координатами Bi =0,5 Тл; H = 400 кА/м (Вразм. = 0,5 Тл). Вычитая из ординат синего графика ординаты красного, получим график суммарной индукции, обозначенный зеленым цветом.
Чувствуете тонкость момента? Сначала сняли зеленый график, пересчитали его в синий и выложили для потребителей. Теперь покупатели должны пересчитывать синий график назад в зеленый! Петля гистерезиса, да и только!
В точке пересечения синего и красного графика поля магнита и размагничивающей катушки равны и суммарное поле равно нулю. Точка HcB называется коэрцитивной силой магнита по индукции. Эта точка отмечает момент, когда в магните существуют два поля равных по величине и направленных противоположно. Если для расчетов заменять магнит эквивалентным соленоидом, то эквивалентными параметрами соленоида будет напряженность HcB , а не HcJ . По кривой размагничивания (которая на самом деле в этом случае прямая) видно, что мы можем допускать даже такие токи в статоре, которые доведут индукцию в магнитной цепи до нуля. Даже в этом случае мы не перейдем влево за точку А на падающий участок. При переходе за эту точку происходит необратимое частичное размагничивание магнита.
Ниже показана кривая размагничивания для другой марки феррит-бариевого магнита 28БА170.
Красный и синий графики пересеклись влево от точки А. Рабочая точка генератора лежит примерно посередине кривой размагничивания на уровне Bi = 0,2 Тл. При небольшом превышении тока в статоре мы попадаем на область левее точки А в точку С и магнит потеряет часть своих свойств. Он будет работать по линии возврата изображенной на рисунке зеленой штриховой чертой. Линия возврата для ферритовых магнитов параллельна верхней части графика размагничивания. Рабочая точка опустится на уровень Bi = 0,1 Тл. Напряженность (т.е. ток в катушке статора) уменьшится тоже в два раза, и мощность упадет в четыре раза, хотя значение остаточной индукции Br упадет не так сильно. Поэтому при опасности перегрузок генератора, опасности коротких замыканий и работе на реактивную нагрузку желательно иметь у магнитов кривую размагничивания широкую, а не высокую. Чтобы коэрцитивная сила HcB , умноженная на магнитную постоянную, т.е. пересчитанная в Тл, была бы больше, чем Br для данного магнита. Надежным показателем будет значительное превышение значения HcJ над HcB , как это было у предыдущего магнита.
Линия возврата для РЗМ магнита, изображенная штриховой линией, при малых значениях размагничивающего поля возвращается почти на прежний уровень Br. Поэтому «подпаленный» РЗМ магнит примагничивать железо будет примерно с такой же силой при остановленном генераторе, но мощность генератора снизится значительно.
Линия возврата изображена не по характеристикам, приводимым для данного магнита, (в характеристиках ее нет) а довольно произвольно. Для РЗМ магнитов примерно выполняется такое соотношение, что потеря Br составляет половину его безвозвратного перемагничивания ниже точки А. Посмотрите на рисунке по зеленой линии. Магнит был перемагничен с 0,28 до 0,02 Тл на величину 0,26 Тл. Следовательно, новая точка Br этого магнита будет лежать на 0,13 Тл ниже старой, на уровне 1,17 Тл. Линия возврата на самом деле расщепляется на две линии, в зависимости от того размагничиваем мы магнит или снимаем внешнее поле. Но эти линии проходят настолько близко друг к другу, что для практики эта разница несущественна.
Для старых магнитных материалов с малой коэрцитивной силой оптимальный режим генератора часто находился ниже точки А, поэтому линия возврата была рабочей линией. Для новых материалов — это большей частью аварийный режим.
На следующем рисунке построен график произведения (BH). Видно, что максимум отдачи от магнита достигается на половине Br. На практике из-за рассеяния магнитного поля рабочую точку выбирают несколько выше.
В тех случаях, когда график размагничивания отсутствует, остается считать, что линия размагничивания соединяет две точки Br и Hc = 760 000*Br