Đơn vị thấm từ SI. Vật liệu từ tính

29.09.2019

Tổng từ thông xuyên qua tất cả các vòng được gọi là liên kết từ thông của mạch.

Nếu tất cả các vòng quay đều giống nhau thì tổng từ thông, tức là liên kết thông lượng:

Ở đâu
- từ thông qua một vòng; - số lượt. Do đó, liên kết từ thông của điện từ, ví dụ, trong quá trình cảm ứng TRONG=0,2 T, số vòng dây điện từ
và mặt cắt ngang của cửa sổ điện từ
dm 2 sẽ là Wb.

Độ thấm từ tuyệt đối đo bằng đơn vị "Henry trên đồng hồ"
.

Tính thấm từ máy hút bụi trong hệ đơn vị SI được lấy bằng
Gn/m.

Thái độ
tính thấm từ tuyệt đối đến tính thấm từ của chân không gọi là độ thấm từ tương đối .

Theo giá trị  tất cả các vật liệu được chia thành ba nhóm:

Nếu các chất nghịch từ và thuận từ được đặt trong một từ trường đều thì trong trường nghịch từ, trường sẽ yếu đi và trong trường thuận từ, nó sẽ mạnh hơn. Điều này được giải thích là do trong chất nghịch từ, trường của dòng điện cơ bản hướng về trường bên ngoài và trong chất thuận từ - theo nó.

Trong bảng Bảng 1 cho thấy độ thấm từ tương đối của một số vật liệu. Có thể thấy rằng các giá trị độ thấm từ tương đối của vật liệu nghịch từ và thuận từ khác rất ít so với sự thống nhất, do đó, trong thực tế, độ thấm từ của chúng được lấy bằng sự thống nhất.

Kích thước cường độ trường N(Ban 2):

1 A/m - đây là sự căng thẳng từ trường, cảm ứng của nó trong chân không bằng
Tl.

Bảng 1. Độ từ tương đối của một số vật liệu

Thuận từ	Nghịch từ	sắt từ
		Armco thép
		Permalloy
Nhôm
		Thép điện
Mangan
Palladium

Đôi khi cường độ trường cũng được đo bằng

"Oerstedach" (E),

"ampe trên centimet" (A/cm),

"kiloampe trên mét" (kA/m).

Mối quan hệ giữa các đại lượng này như sau:

1 A/cm = 100 A/m; 1 E = 0,796 A/cm; 1 kA/m = 10 A/cm;

1 A/cm = 0,1 kA/m; 1 E = 79,6 A/cm; 1 kA/m = 12,56 Oe;

1 A/cm = 1,256 Oe; 1 E = 0,0796 kA/cm; 1 kA/m = 1000 A/m.

Thật thú vị khi biết cường độ của một số từ trường.

Cường độ trường của Trái đất ở khu vực Moscow là 0,358 A/cm.

Cường độ từ trường đối với các bộ phận từ hóa làm bằng thép kết cấu là 100...200 A/cm,

ở hai cực của một nam châm vĩnh cửu - 1000...2000 A/cm.

Đôi khi họ sử dụng cái gọi là khoảnh khắc từ tính
mạch hiện tại . Nó bằng tích của cường độ dòng điện Đến quảng trường , giới hạn bởi đường viền
(Hình 4).

Khi một nam châm được chia thành nhiều phần thì mỗi phần là một nam châm có hai cực. Điều này có thể được nhìn thấy từ hình. 5. Theo bảng. 2 chúng ta có thể định nghĩa rằng một đơn vị mô men từ bằng 1
m 2 = 1
. Đơn vị này được gọi là ampe vuông mét. Một ampe-vuông là mômen từ của mạch điện mà dòng điện 1 A chạy qua và giới hạn một diện tích bằng 1 m 2.

Cơm. 4. Mạch (1) có dòng điện ; Cơm. 5. Chia nam châm vĩnh cửu thành các phần.

2 - nguồn hiện tại:

- mô men từ;

- cường độ trường.

Bảng 2. Đơn vị đo cơ bản và dẫn xuất của hệ SI dùng trong thử nghiệm không phá hủy

Đơn vị SI cơ bản
Kích cỡ		Kích thước
				Tên		sự chỉ định
						tiếng Nga		quốc tế

				kg
Cường độ dòng điện
Số lượng chất
Sức mạnh của ánh sáng
Các đơn vị SI dẫn xuất có tên riêng
Kích cỡ
	Tên		sự chỉ định				Độ lớn của đơn vị dẫn xuất thông qua đơn vị cơ sở SI
					quốc tế


Áp lực

Quyền lực
Thông lượng cảm ứng từ
Cảm ứng từ
Điện cảm
Lượng điện
Điện áp
Công suất điện
Điện trở
Tinh dân điện
Dòng ánh sáng
Hoạt động của hạt nhân phóng xạ	becquerel
Liều bức xạ hấp thụ
Liều bức xạ tương đương

Momen từ của electron bằng

, bởi vì
, MỘT
,
.

Gần đây, sự tương tác giữa các cực của nam châm được giải thích là do sự hiện diện của một chất đặc biệt - từ tính. Với sự phát triển của khoa học, người ta đã chứng minh rằng không có vật chất nào tồn tại. Nguồn của từ trường là dòng điện. Vì vậy, khi chia một nam châm vĩnh cửu ra từng mảnh, dòng điện tử sẽ tạo ra một từ trường (Hình 5). Điện tích từ chỉ được coi làmột số đại lượng toán học không có tính chất vật lýnội dung ical.

Đơn vị của điện tích từ có thể được lấy theo công thức:

,
,

Ở đâu - hiện tượng cho một cực từ chạy quanh một dây dẫn có dòng điện .

Một đơn vị điện tích thông thường sẽ là
.

Trong hệ thống Gaussian, một đơn vị điện tích từ được coi là đại lượng tác dụng lên một điện tích từ bằng nhau ở khoảng cách 1 cm trong chân không với một lực bằng 1 dyne.

Khả năng từ hóa của vật liệu được giải thích là do sự tồn tại của dòng điện trong chúng:

sự quay của electron quanh hạt nhân trong nguyên tử,

quanh trục của chính nó (spin điện tử) và

sự quay của quỹ đạo electron (tuế sai của quỹ đạo electron) (Hình 6).

Vật liệu sắt từ bao gồm các vùng nhỏ (có kích thước tuyến tính khoảng 0,001 mm), trong đó các dòng điện cơ bản có hướng tự phát. Những cái này Các vùng từ hóa tự phát được gọi là miền. Trong mỗi miền, một trường dòng cơ bản được hình thành.

Trong vật liệu khử từ, từ trường của các miền được định hướng ngẫu nhiên và bù trừ lẫn nhau sao cho trường tạo ra trong bộ phận thực tế bằng 0.

Do tác động bên ngoài, trường của các vùng riêng lẻ (miền) được đặt theo hướng của trường bên ngoài và do đó hình thành trường mạnh của phần từ hóa.

Kể từ đây, từ hóa - đây là mức độ của cozđịnh hướng trơn tru từ trường của các miền trong kim loại hay nói cách khác đây là cảm ứng được tạo ra bởi dòng điện cơ bản.

Vì dòng điện cơ bản có mômen từ nên từ hóa cũng được định nghĩa là tỷ số giữa tổng mômen từ của một vật và thể tích của nó, tức là:

Từ hóa được đo bằng “ampe trên mét” (A/m).

Tải trọng xen kẽ của kết cấu kim loại, ví dụ, trong các cánh tuabin hoạt động liên tục, trong bu lông, v.v. các bộ phận dẫn đến một trật tự nhất định của từ trường bên trong trong vùng tải, dẫn đến sự xuất hiện dấu vết của trường này trên bề mặt của bộ phận. Hiện tượng này được sử dụng để ước tính tuổi thọ còn lại và xác định ứng suất cơ học.

Từ hóa phần đang được kiểm tra phụ thuộc vào cường độ trường
, hành động về phần này. sắt tính hấp dẫn vật liệu còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Đối với mỗi vật liệu sắt từ, có một nhiệt độ tại đó các vùng từ hóa tự phát dưới tác động của chuyển động nhiệt bị phá hủy và vật liệu sắt từ trở thành thuận từ. Nhiệt độ này được gọi là điểm Curie. Điểm Curie của sắt là 753 0 C. Khi nhiệt độ này giảm xuống dưới điểm này thì tính chất từ được phục hồi.

Cơm. 6. Các loại dòng điện cơ bản:

a - chuyển động của electron 1 quanh hạt nhân 4;

b - sự quay của electron quanh trục của nó;

c - tuế sai của quỹ đạo electron;

5 - quỹ đạo electron;

6 - mặt phẳng quỹ đạo điện tử;

8 - quỹ đạo chuyển động tiến động của quỹ đạo electron.

Hướng dẫn Trường kết quả của phần có thể được xác định bằng công thức nổi tiếng:

Ở đâu - từ hóa, tức là cảm ứng được tạo ra bởi dòng điện phân tử;
- cường độ trường ngoài. Từ công thức trên, rõ ràng cảm ứng trong một phần biểu thị tổng của hai thành phần:
- được xác định bởi trường bên ngoài
Và - từ hóa, điều này cũng phụ thuộc vào
.

Trong bộ lễ phục. 7 cho thấy sự phụ thuộc
, Và
vật liệu sắt từ từ cường độ trường bên ngoài.

Cơm. 7. Sự phụ thuộc của cảm ứng từ và từ hóa từ trường từ hóa
.

Đường cong
chứng tỏ rằng tại các trường tương đối yếu độ từ hóa tăng rất nhanh (phần a-b) . Sau đó tăng trưởng chậm lại (phần b-c) . Tăng trưởng hơn nữa đường cong giảm dần
biến thành một đường thẳng c-d , có độ nghiêng nhẹ so với trục hoành
. Trong trường hợp này, giá trị
dần dần tiến tới giá trị giới hạn
. Thành phần
thay đổi tỷ lệ thuận với cường độ trường
. Trong bộ lễ phục. 7 sự phụ thuộc này được thể hiện bằng đường thẳng o-e .

Để có được đường cong cảm ứng từ về cường độ trường ngoài cần cộng thêm tọa độ tương ứng của các đường cong
Và
. Sự phụ thuộc này được mô tả bằng đường cong
, gọi là đường cong từ hóa ban đầu. Không giống như từ hóa, cảm ứng từ phát triển miễn là giá trị tăng
, vì sau khi quá trình từ hóa dừng lại, giá trị
tiếp tục tăng tương ứng
.

Sự đảo ngược từ hóa của một bộ phận xảy ra theo hướng thay đổi xen kẽ hoặc định kỳ bởi một trường không đổi.

Trong bộ lễ phục. Hình 8 cho thấy đặc tính từ hoàn chỉnh của mẫu - vòng trễ. Ở trạng thái ban đầu, mẫu được khử từ. Dòng điện trong cuộn dây tăng theo đường thẳng 0-8 . Cường độ trường do dòng điện này tạo ra thay đổi theo đường thẳng 0-1. Trong trường hợp này, cảm ứng và từ hóa trong mẫu sẽ tăng dọc theo đường cong từ hóa ban đầu 16 và 17 đến các điểm 16" và 17", tương ứng với độ bão hòa từ, trong đó tất cả từ trường của các miền đều hướng dọc theo từ trường bên ngoài.

Khi dòng điện giảm theo đường thẳng 8-9 Cường độ trường giảm 1-0 (Hình 8, a). Trong trường hợp này, cảm ứng và từ hóa thay đổi giá trị .

Khi dòng điện tăng theo hướng âm thêm 9-10 thì cường độ trường cũng tăng theo hướng âm thêm 0-2 , tái từ hóa mẫu.

Tại điểm 6 hướng dẫn
, bởi vì
, những thứ kia.
. Cường độ trường tương ứng với điểm 6 , gọi là lực cưỡng bức
bằng cảm ứng.

Tại điểm 4 từ hóa
, MỘT
.

Cường độ trường tương ứng với điểm 4 là gọi là lực cưỡng bức N tôi bằng từ hóa. Trong quá trình kiểm tra từ tính, lực cưỡng bức được tính toán
.

Khi cường độ trường tăng thêm đến điểm 2, cảm ứng và từ hóa đạt giá trị âm lớn nhất
Và
(điểm 16" và 17"), tương ứng với độ bão hòa từ tính
vật mẫu. Khi dòng điện giảm theo đường thẳng thì cảm ứng 10-11 và từ hóa sẽ lấy các giá trị tương ứng
.

Vì vậy, do sự thay đổi của trường bên ngoài
theo 0-1, 1-0, 0-2, 2-0 (Hình 8) và trạng thái từ của mẫu thay đổi dọc theo một đường cong khép kín - vòng trễ từ.

Cơm. 8. Sự phụ thuộc cảm ứng và từ hóa từ căng thẳng
(a), sự thay đổi dòng điện trong cuộn dây từ hóa (b).

Các đặc tính sau đây được sử dụng trong thử nghiệm từ tính được xác định từ vòng trễ từ tính:

N T - cường độ từ trường tối đa mà tại đó mẫu bão hòa;

TRONG r - cảm ứng dư trong mẫu sau khi loại bỏ trường;

N Với - lực cưỡng bức là cường độ của từ trường phải tác dụng ngược lại với từ hóa của mẫu để khử từ hoàn toàn mẫu;

TRONG T - cảm ứng bão hòa kỹ thuật. Nó thường được chấp nhận TRONG T = 0,95 B tối đa, Ở đâu B tối đa- về mặt lý thuyết có thể gây ra sự bão hòa của từ hóa ban đầu.

Nếu một vật sắt từ tiếp xúc với các trường có cùng dấu, thì vòng trễ, trong trường hợp này là không đối xứng so với gốc, được gọi là một phần (Hình 9).

Có các vòng trễ tĩnh và động.

Vòng trễ tĩnhđược gọi là vòng lặp thu được bằng cách thay đổi từ từ N, trong đó có thể bỏ qua ảnh hưởng của dòng điện xoáy.

Vòng trễ độngđược gọi là vòng lặp thu được bằng cách thay đổi định kỳ N với một tốc độ hữu hạn nhất định mà tại đó ảnh hưởng của dòng điện xoáy trở nên đáng kể. Điều này dẫn đến vòng lặp động rộng hơn nhiều so với vòng lặp tĩnh. Khi biên độ của điện áp đặt vào tăng lên thì độ rộng của vòng trễ động cũng tăng lên.

Trong bộ lễ phục. 10 thể hiện sự phụ thuộc
. Tại N=0 độ thấm từ bằng giá trị ban đầu của nó.

Cơm. 9. Vòng trễ không đối xứng 1-3 - vòng trung gian; 4 - vòng lặp giới hạn; 5 - đường cong từ hóa ban đầu.

Theo đường cong từ hóa B(H)độ thấm từ tuyệt đối trong một trường nhất định Nđịnh nghĩa là
, và tương đối như
.

Độ thấm từ vi sai thường được đề cập:

Giá trị thứ nhất bằng tiếp tuyến của độ dốc của đường 1 và giá trị thứ hai bằng tiếp tuyến của độ dốc của tiếp tuyến 2.

Lực từ (MF) bằng F = tôi, sản phẩm hiện tại TÔI trong cuộn dây theo số vòng của nó.

Từ thông bằng:

Ở đâu F - MMF, được đo bằng ampe vòng; tôi Thứ Tư- chiều dài đường giữa mạch từ, m; S - tiết diện của mạch từ, m2.

Kích cỡ
xác định điện trở từ R tôi .

Cơm. 10. Tính thấm từ , và cảm ứng TRONG tùy thuộc vào cường độ trường
:
,
;
.

Từ thông tỷ lệ thuận với dòng điện TÔI và tỷ lệ nghịch với điện trở từ R tôi . Giả sử chúng ta cần xác định cường độ dòng điện trong cuộn dây hình xuyến gồm 10 vòng dây cáp để từ hóa vòng ổ trục ở mức cảm ứng 1 Tesla.

Sử dụng công thức Ф = F/ R tôi , hãy tìm:

Mẫu trường xung quanh dây dẫn là một vòng tròn đồng tâm có tâm nằm trên trục của dây dẫn (Hình 11).

Cơm. 11. Hình ảnh phân bố bột (a) và cảm ứng xung quanh dây dẫn mang dòng điện (b)

Hướng của trường xung quanh dây dẫn hoặc cuộn dây điện được tạo ra bởi các vòng dây cáp có thể được xác định bằng quy tắc gimlet.

Nếu bạn đặt cái vặn nút chai dọc theo trục của dây dẫn và xoay nó theo chiều kim đồng hồ sao cho chuyển động tịnh tiến của nó trùng với hướng của dòng điện trong dây dẫn thì hướng quay của tay cầm cái mở nút chai sẽ chỉ ra hướng của từ trường.

Thay đổi cường độ trường N dây dẫn bên trong và bên ngoài 3 khi có dòng điện một chiều chạy qua nó từ xa từ điểm đo đến trục của dây dẫn có bán kính thể hiện trong hình. 12.

Hình 12. Phân bố cường độ trường H bên trong (1) và bên ngoài (2) dây dẫn có dòng điện.

Làm thế nào chúng ta có thể thấy rằng trường trên trục của dây dẫn bằng 0 và bên trong dây dẫn (tại > ) nó thay đổi theo quy luật tuyến tính:

và bên ngoài nó (tại > ) bằng cường điệu
, Ở đâu - khoảng cách từ trục ruột dẫn đến điểm đo, m; - dòng điện chạy trong dây dẫn A.

Nếu cường độ trường được cho H tại một điểm cách trục của dây một khoảng thì để có được điện áp này, cường độ dòng điện được xác định theo công thức:

Ở đâu H[Là], [m].

Nếu dây dẫn mang dòng điện đi qua một bộ phận rỗng, chẳng hạn như vòng chịu lực, sau đó, ngược lại với trường hợp trước, cảm ứng trong vùng của bộ phận sắt từ tăng mạnh (Hình 13).

Cơm. 13- Cảm ứng khi từ hóa một bộ phận bằng cách cho dòng điện chạy qua dây dẫn trung tâm.

Trường thay đổi theo phần: 0-1 trong pháp luật N =0 ; 1-2 theo luật
; 2-3 theo luật
.

Cảm ứng từ B thay đổi: ở mục 0-2 theo luật
; ở khu vực 2-3; 6-7 theo luật
.

Bước nhảy cảm ứng TRONGở khu vực 3-4; 5-6 do tính chất sắt từ của bộ phận 8 (- bán kính dây dẫn; - khoảng cách từ tâm dây dẫn).

Giả sử một phần rỗng hình trụ được từ hóa bởi một dây dẫn ở giữa. Xác định cường độ dòng điện trong dây dẫn để đạt được cảm ứng TRONG= 12,56 tấn tại bề mặt bên trong các bộ phận có đường kính 80 mm.

Cường độ dòng điện trong dây dẫn được xác định theo công thức:

Phân bố trường trong và ngoài phần rỗng 4, bị từ hóa khi có dòng điện chạy qua nó, như hình vẽ. 14. Có thể thấy trường bên trong bộ phận đó có bán kính R 1 bằng không. Hiện trường tại chỗ 1-2 (trong vật liệu của bộ phận) thay đổi theo quy luật

và trong phần 2-3 - trong pháp luật
. Công thức này được sử dụng để xác định cường độ trường trên bề mặt bên ngoài của bộ phận hoặc ở một khoảng cách nào đó với nó.

Cơm. 14. Phân bố hiện trường N bên trong và bên ngoài phần.

Nếu dòng điện 200,0 A chạy qua một phần hình trụ có đường kính 50 mm và cần xác định cường độ trường tại các điểm nằm cách bề mặt của phần đó 100 mm. Cường độ trường ở khoảng cách 100 mm tính từ bề mặt của bộ phận được xác định theo công thức:

Cường độ trường trên bề mặt của chi tiết sẽ là:

Trong bộ lễ phục. Hình 15 biểu diễn sơ đồ từ trường xung quanh và bên trong cuộn dây điện từ. Từ hình vẽ cũng cho thấy rõ rằng các đường sức từ bên trong cuộn dây điện từ hướng dọc theo trục dọc của nó. Các cực từ được hình thành ở cửa sổ ra của cuộn dây điện từ N Và S.

Cường độ trường ở tâm trên trục ở mép của cuộn dây điện từ được xác định bằng các công thức đã cho.

Cường độ trường tại tâm cuộn dây có bán kính R được xác định bởi công thức H = TÔI/ R, A/m, ở đâu TÔI- dòng điện chạy trong dây dẫn A.

Nếu bạn cần xác định cường độ trường ở tâm của một cuộn dây điện gắn liền có dòng điện 200 A và số vòng dây w = = -6, dài 210 mm, đường kính 100 mm thì cường độ trường sẽ là:

Nếu dòng điện trong cuộn dây là 200 A, chiều dài của cuộn dây là 400 mm, đường kính 100 mm, số vòng 8,
,
(xem Hình 15), khi đó có thể tính được lực căng tại các điểm riêng lẻ của cuộn dây điện.

Phân bố cường độ trường bên trong cuộn dây là:

MỘT - ở trung tâm của điện từ:

Ở đâu N - cường độ trường trong tâm điện từ, A/cm; tôi, Với- chiều dài và bán kính của cuộn dây, cm; w- số lượt;

b - trên trục điện từ:

Ở đâu tôi- chiều dài điện từ, cm;

V. - ở cạnh của điện từ:

Ở đâu tôi , Với - chiều dài và bán kính của cuộn dây, cm; w- số lượt.

Cường độ trường do dòng điện tạo ra trong cuộn dây hình xuyến:
, A/cm; TÔI- dòng điện, A; tôi- chiều dài đường tâm cuộn dây, cm; w - số lượt. Trong ví dụ này:

một sự căng thẳng N 1, ở tâm trên trục điện từ:

b) cường độ trường tại một điểm MỘT 2 :

c) cường độ trường ở mép cuộn dây - N 3:

Nếu đường kính của vòng quay là 160 mm với tổng dòng điện là 180,0 A thì cường độ trường tại tâm vòng quay sẽ là:

Cơm. 15. Từ trường của một cuộn dây điện từ và phân bố lực căng tại tâm (a), trên trục (b) và ở cạnh (c) của nó.

6. VẬT LIỆU TỪ TÍNH

Tất cả các chất đều có từ tính và bị từ hóa trong từ trường bên ngoài.

Dựa vào tính chất từ của chúng, vật liệu được chia thành từ tính yếu ( vật liệu nghịch từ Và thuận nam châm) và có từ tính cao ( chất sắt từ Và nam châm sắt từ).

Diamagnetsμ r < 1, значение которой не зависит от напряженности внешнего магнитного поля. Диамагнетиками являются вещества, атомы (молекулы) которых в отсутствие намагничивающего поля имеют магнитный момент равный нулю: водород, инертные газы, большинство hợp chất hữu cơ và một số kim loại ( Cu, Zn, Ag, Au, Hg), cũng như TRONG Tôi, Ga, Sb.

Thuận từ- chất có tính thấm từμ r> 1, trong trường yếu không phụ thuộc vào cường độ của từ trường bên ngoài. Các chất thuận từ bao gồm các chất mà nguyên tử (phân tử) khi không có từ trường có mô men từ khác 0: oxy, nitơ oxit, muối sắt, coban, niken và các nguyên tố đất hiếm, kim loại kiềm, nhôm, bạch kim.

Các vật liệu nghịch từ và thuận từ đều có tính thấm từμ rgần gũi với sự thống nhất. Ứng dụng trong công nghệ làm vật liệu từ tính còn hạn chế.

Trong các vật liệu có từ tính cao, độ thấm từ lớn hơn đáng kể so với đơn vị (μ r >> 1) và phụ thuộc vào cường độ từ trường. Chúng bao gồm: sắt, niken, coban và hợp kim của chúng, cũng như hợp kim của crom và mangan, gadolinium, ferrit có nhiều thành phần khác nhau.

6.1. Đặc tính từ của vật liệu

Tính chất từ của vật liệu được đánh giá bằng đại lượng vật lý gọi là đặc tính từ.

Tính thấm từ

Phân biệt liên quan đến Và tuyệt đối độ thấm từ chất (vật liệu) có mối liên hệ với nhau bằng mối quan hệ

μa = μ o ·μ, Gn/m

μo – hằng số từ, μo = 4π ·10 -7H/m;

μ - độ thấm từ tương đối (đại lượng không thứ nguyên).

Độ thấm từ tương đối được sử dụng để mô tả các tính chất của vật liệu từ tính.μ (thường được gọi là tính thấm từ), và để tính toán thực tế, người ta sử dụng tính thấm từ tuyệt đốiμa, được tính bằng phương trình

μa = TRONG /N,Gn/m

N– cường độ của từ trường (bên ngoài), A/m

TRONG – cảm ứng từ trường trong nam châm.

Giá trị lớnμ cho thấy vật liệu dễ bị từ hóa trong từ trường yếu và từ trường mạnh. Độ thấm từ của hầu hết nam châm phụ thuộc vào cường độ của từ trường.

Để mô tả đặc tính từ, một đại lượng không thứ nguyên được gọi là độ nhạy từ χ .

μ = 1 + χ

Hệ số nhiệt độ thấm từ

Tính chất từ của một chất phụ thuộc vào nhiệt độμ = μ (T) .

Để mô tả bản chất của sự thay đổitính chất từ với nhiệt độsử dụng hệ số nhiệt độ thấm từ.

Sự phụ thuộc của độ nhạy từ của vật liệu thuận từ vào nhiệt độTmô tả bằng định luật Curie

Ở đâu C - Hằng số Curie .

Đặc tính từ của sắt từ

Sự phụ thuộc của các tính chất từ của sắt từ có tính chất phức tạp hơn, được thể hiện trên hình và đạt cực đại ở nhiệt độ gần bằngQ ĐẾN.

Nhiệt độ tại đó độ nhạy từ giảm mạnh, gần như bằng 0, được gọi là nhiệt độ Curie -Q ĐẾN. Ở nhiệt độ cao hơnQĐẾN Quá trình từ hóa của sắt từ bị gián đoạn do chuyển động nhiệt mạnh của các nguyên tử và phân tử và vật liệu không còn có tính sắt từ và trở thành thuận từ.

Đối với sắt Q k = 768 ° C, đối với niken Q k = 358 ° C, đối với coban Q k = 1131 ° C.

Trên nhiệt độ Curie, sự phụ thuộc của độ nhạy từ của chất sắt từ vào nhiệt độTđược mô tả bởi định luật Curie-Weiss

Quá trình từ hóa của vật liệu có từ tính cao (sắt nam châm) có độ trễ. Nếu một vật sắt từ đã khử từ được từ hóa trong một trường ngoài thì nó sẽ bị từ hóa theo đường cong từ hóa B = B(H) . Nếu sau đó, bắt đầu từ một giá trị nào đóHbắt đầu giảm cường độ trường, sau đó cảm ứngBsẽ giảm với một số độ trễ ( độ trễ) liên quan đến đường cong từ hóa. Khi trường theo hướng ngược lại tăng lên, chất sắt từ bị khử từ, sau đó từ hóa lại và với một sự thay đổi mới về hướng của từ trường, nó có thể quay trở lại điểm xuất phát từ nơi bắt đầu quá trình khử từ. Vòng lặp kết quả thể hiện trong hình được gọi là vòng lặp trễ.

Ở mức độ căng tối đaN tôi trường từ hóa, chất bị từ hóa đến trạng thái bão hòa, trong đó cảm ứng đạt giá trịTRONG N, được gọi làcảm ứng bão hòa.

Cảm ứng từ dư TRONG VỀ – quan sát thấy trong vật liệu sắt từ, bị từ hóa đến bão hòa, trong quá trình khử từ của nó, khi cường độ từ trường bằng không. Để khử từ một mẫu vật liệu, cường độ từ trường phải thay đổi hướng của nó sang hướng ngược lại (-N). Cường độ trườngNĐẾN , tại đó cảm ứng bằng 0, được gọi là lực lượng cưỡng chế(lực giữ) .

Sự đảo ngược từ tính của sắt từ trong từ trường xen kẽ luôn đi kèm với tổn thất nhiệt năng, gây ra bởi tổn thất trễ Và tổn thất động. Tổn hao động liên quan đến dòng điện xoáy sinh ra trong thể tích của vật liệu và phụ thuộc vào điện trở vật chất, giảm dần khi điện trở tăng. Tổn thất trễW trong một chu kỳ đảo ngược từ hóa được xác định bởi diện tích của vòng trễ

và có thể tính được một đơn vị thể tích của một chất bằng công thức thực nghiệm

J/m 3

Ở đâu η - hệ số phụ thuộc vào vật liệu,B N - cảm ứng tối đa đạt được trong chu kỳ,N– số mũ bằng 1,6 tùy theo chất liệu¸ 2.

Tổn thất năng lượng riêng do hiện tượng trễ R G – Tổn hao do đảo chiều từ hóa của một đơn vị khối lượng trên một đơn vị thể tích vật liệu trong một giây.

Ở đâu f – Tần số xoay chiều,T- chu kỳ dao động.

Từ giảo

Từ giảo - Hiện tượng thay đổi kích thước hình học và hình dạng của sắt từ khi cường độ từ trường thay đổi, tức là khi bị từ hóa. Thay đổi tương đối về kích thước vật liệuΔ tôi/ tôicó thể tích cực và tiêu cực. Đối với niken, độ từ giảo nhỏ hơn 0 và đạt giá trị 0,004%.

Theo nguyên lý của Le Chatelier về khả năng chống chịu của hệ thống trước tác động của các yếu tố bên ngoài đang tìm cách thay đổi trạng thái này, biến dạng cơ học của sắt từ, dẫn đến thay đổi kích thước của nó, sẽ ảnh hưởng đến từ hóa của các vật liệu này.

Nếu, trong quá trình từ hóa, một vật thể bị giảm kích thước theo một hướng nhất định thì việc tác dụng một lực nén cơ học theo hướng này sẽ thúc đẩy quá trình từ hóa, còn việc kéo giãn sẽ làm cho quá trình từ hóa trở nên khó khăn.

6.2. Phân loại vật liệu sắt từ

Tất cả các vật liệu sắt từ được chia thành hai nhóm dựa trên hành vi của chúng trong từ trường.

Từ mềm – có tính thấm từ caoμ và lực cưỡng bức thấpNĐẾN< 10Là. Chúng dễ dàng bị từ hóa và khử từ. Chúng có tổn thất trễ thấp, tức là vòng trễ hẹp.

Đặc tính từ tính phụ thuộc vào độ tinh khiết hóa học và mức độ biến dạng của cấu trúc tinh thể. Càng ít tạp chất(VỚI, R, CON TRAI) , mức độ đặc tính của vật liệu càng cao, do đó cần phải loại bỏ chúng và các oxit trong quá trình sản xuất sắt từ và cố gắng không làm biến dạng cấu trúc tinh thể của vật liệu.

Vật liệu từ cứng – Có tuyệt vờiN K > 0,5 MA/m và cảm ứng dư (TRONG VỀ ≥ 0,1T). Chúng tương ứng với một vòng trễ rộng. Chúng bị từ hóa rất khó khăn, nhưng chúng có thể giữ được năng lượng từ tính trong vài năm, tức là. đóng vai trò là nguồn tạo ra từ trường không đổi. Vì vậy, nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ chúng.

Dựa trên thành phần của chúng, tất cả các vật liệu từ tính được chia thành:

· kim loại;

· phi kim loại;

· điện từ.

Vật liệu từ tính kim loại - đây là những kim loại nguyên chất (sắt, coban, niken) và hợp kim từ tính của một số kim loại.

Để phi kim loại vật liệu bao gồm ferrit, thu được từ bột oxit sắt và các kim loại khác. Chúng được ép và nung ở nhiệt độ 1300 - 1500°C và biến thành các bộ phận từ tính nguyên khối rắn. Ferrites, giống như vật liệu từ tính kim loại, có thể là từ mềm hoặc từ cứng.

Điện từ – đây là những vật liệu tổng hợp từ 60–80% bột vật liệu từ tính và 40–20% chất điện môi hữu cơ. Ferrit và điện từ có điện trở suất cao (ρ = 10  10 8 Ohm m), điện trở cao của các vật liệu này đảm bảo tổn thất năng lượng động ở mức thấp điện trường và cho phép chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghệ tần số cao.

6.3. Vật liệu từ tính kim loại

6.3.1. Kim loại từ mềm nguyên vật liệu

Vật liệu từ mềm kim loại bao gồm sắt carbonyl, permalloy, alsifer và thép silicon có hàm lượng carbon thấp.

Sắt cacbonyl – thu được bằng cách phân hủy nhiệt chất lỏng pentacarbonyl sắtF e( CO ) 5 để thu được các hạt sắt dạng bột nguyên chất:

F e( CO ) 5 → Fe+ 5 СО,

ở nhiệt độ khoảng 200°Cvà áp suất 15 MPa. Các hạt sắt có dạng hình cầu với kích thước từ 1 – 10 micron. Để loại bỏ các hạt carbon, bột sắt được xử lý nhiệt trong môi trường N 2 .

Độ thấm từ của sắt carbonyl đạt 20000, lực cưỡng bức là 4,5¸ 6,2Là. Bột sắt được dùng để chế tạo cao tần điện từ lõi, làm chất độn trong băng từ.

Permalloi –hợp kim sắt-niken dễ uốn. Để cải thiện thuộc tính, hãy thêm Mơ, VỚI r, Cu, sản xuất permalloy pha tạp. Chúng có độ dẻo cao và dễ dàng cuộn thành tấm và dải có kích thước lên tới 1 micron.

Nếu hàm lượng niken trong permalloy là 40 - 50% thì gọi là niken thấp, nếu 60 - 80% - niken cao.

Permalloys có cấp độ caođặc tính từ tính, được đảm bảo không chỉ bởi thành phần và độ tinh khiết hóa học cao của hợp kim mà còn bằng cách xử lý chân không nhiệt đặc biệt. Permalloys có mức độ thấm từ ban đầu rất cao từ 2000 đến 30000 (tùy thuộc vào thành phần) trong vùng từ trường yếu, điều này là do cường độ từ giảo và tính đẳng hướng của tính chất từ thấp. Đặc biệt hiệu suất cao có siêu kim loại, độ thấm từ ban đầu là 100.000 và tối đa đạt 1,5· 10 6 lúc B= 0,3 T.

Permalloy được cung cấp ở dạng dải, tấm và thanh. Permalloys có hàm lượng niken thấp được sử dụng để sản xuất lõi điện cảm, máy biến áp cỡ nhỏ và bộ khuếch đại từ tính, niken cao permalloi – cho các bộ phận thiết bị hoạt động ở tần số âm và siêu âm. Đặc tính từ của permalloy ổn định ở mức –60 +60°С.

Alsifera – dễ vỡ không dễ uốn hợp kim có thành phần Al – Sĩ– Fe , bao gồm 5,5 – 13%Al, 9 – 10 % Sĩ, phần còn lại là sắt. Alsifer có đặc tính tương tự như permalloy nhưng rẻ hơn. Lõi đúc được làm từ nó, màn hình từ tính và các bộ phận rỗng khác có độ dày thành ít nhất 2 - 3 mm được đúc. Tính dễ vỡ của alsifer làm hạn chế phạm vi ứng dụng của nó. Lợi dụng tính dễ vỡ của alsifer, nó được nghiền thành bột, được sử dụng làm chất độn sắt từ trong máy ép tần số cao. điện từ(lõi, vòng).

Thép cacbon thấp silicon (thép điện) – hợp kim sắt và silicon (0,8 - 4,8%Sĩ). Vật liệu từ mềm chính để sử dụng đại chúng. Nó dễ dàng cuộn thành tấm và dải 0,05 - 1 mm và là vật liệu rẻ tiền. Silicon, được tìm thấy trong thép ở trạng thái hòa tan, thực hiện hai chức năng.

· Bằng cách tăng điện trở suất của thép, silicon làm giảm tổn thất động lực liên quan đến dòng điện xoáy. Sức đề kháng tăng lên do sự hình thành silic SiO 2 là kết quả của phản ứng

2 FeO + Tôi→ 2Fe+ SiO 2 .

· Sự có mặt của silic hòa tan trong thép thúc đẩy quá trình phân hủy xi măngit Fe3C – các tạp chất có hại làm giảm đặc tính từ tính và giải phóng cacbon dưới dạng than chì. Trong trường hợp này, sắt nguyên chất được hình thành, sự phát triển của các tinh thể trong đó làm tăng mức độ đặc tính từ của thép.

Không nên đưa silicon vào thép với lượng vượt quá 4,8%, vì đồng thời giúp cải thiện các đặc tính từ tính, silicon làm tăng mạnh độ giòn của thép và làm giảm nó. tính chất cơ học.

6.3.2. Vật liệu từ cứng kim loại

Vật liệu từ cứng - đây là những chất sắt từ có lực cưỡng bức cao (lớn hơn 1 kA/m) và giá trị cảm ứng từ dư lớnTRONG VỀ. Dùng để sản xuất nam châm vĩnh cửu.

Tùy thuộc vào thành phần, điều kiện và phương pháp sản xuất, chúng được chia thành:

· thép martensitic hợp kim;

· đúc hợp kim từ cứng.

Thép hợp kim martensitic – đây là về thép cacbon và thép hợp kimCr, W, Co, Mo . Carbon thép già đi nhanh chóng và thay đổi tính chất của chúng nên hiếm khi được sử dụng để sản xuất nam châm vĩnh cửu. Để sản xuất nam châm vĩnh cửu, thép hợp kim được sử dụng - vonfram và crom (N C ≈ 4800 Là,TRONG O ≈ 1 T), được sản xuất ở dạng thanh có hình dạng khác nhau phần. Thép coban có độ kháng từ cao hơn (N C ≈ 12000 Là,TRONG O ≈ 1 T) so với vonfram và crom. Lực lượng cưỡng chế N VỚI thép coban tăng khi hàm lượng tăng VỚIỒ.

Đúc hợp kim từ cứng. Tính chất từ tính được cải thiện của hợp kim là do thành phần được lựa chọn đặc biệt và xử lý đặc biệt - làm mát nam châm sau khi đúc trong từ trường mạnh, cũng như xử lý nhiệt nhiều giai đoạn đặc biệt dưới dạng tôi và ram kết hợp với từ tính. xử lý, được gọi là làm cứng phân tán.

Ba nhóm hợp kim chính được sử dụng để sản xuất nam châm vĩnh cửu:

· Hợp kim sắt – coban – molypden kiểu làm lại bằng lực cưỡng bứcN K = 12 – 18 kA/m.

· Nhóm hợp kim:

§ đồng – niken – sắt;

§ đồng – niken – coban;

§ sắt - mangan, hợp kimnhôm hoặc titan;

§ sắt – coban – vanadi (F e– Co – V).

Hợp kim đồng - niken - sắt được gọi là kunife (VỚI bạn– Ni - Fe). hợp kim F e– Co – V (sắt - coban - vanadi) được gọi là vikala . Hợp kim thuộc nhóm này có lực cưỡng bức NĐẾN = 24 – 40 kA/m. Có sẵn ở dạng dây và tấm.

· Hệ thống hợp kim sắt – niken – nhôm(F e – Ni– Al), trước đây gọi là hợp kim alni. Hợp kim chứa 20 - 33% Ni + 11 – 17% Al, phần còn lại là sắt. Thêm coban, đồng, titan, silicon và niobi vào hợp kim sẽ cải thiện tính chất từ tính của chúng, tạo điều kiện thuận lợi cho công nghệ sản xuất, đảm bảo độ lặp lại của các thông số và cải thiện tính chất cơ học. Dấu hiệu hiện đại của thương hiệu chứa các chữ cái biểu thị các kim loại được thêm vào (Y - nhôm, N - niken, D - đồng, K - coban, T - titan, B - niobium, C - silicon), số - hàm lượng của nguyên tố, chữ cái xuất hiện trước số, ví dụ: UNDC15.

Hợp kim có giá trị kháng từ cao NĐẾN = 40 – 140 kA/m và năng lượng từ dự trữ lớn.

6.4. Vật liệu từ tính phi kim loại. Ferrit

Ferrites là vật liệu sắt từ gốm có độ dẫn điện tử thấp. Độ dẫn điện thấp kết hợp với đặc tính từ tính cao cho phép ferrite được sử dụng rộng rãi ở tần số cao.

Ferrites được làm từ hỗn hợp bột bao gồm oxit sắt và các oxit được chọn lọc đặc biệt của các kim loại khác. Chúng được ép và sau đó thiêu kết ở nhiệt độ cao. Tổng quan công thức hóa học có dạng:

MeO Fe 2 O 3 hoặc MeFe 2 O 4,

Ở đâu Mehbiểu tượng kim loại hóa trị hai.

Ví dụ,

ZnO Fe 2 O 3 hoặc

NiO Fe 2 O 3 hoặc NiFe 2 ô 4

Ferrites có mạng tinh thể dạng khối lập phươngMgOAl 2 Ô 3 - magie aluminat.Không phải tất cả ferrite đều có từ tính. Sự có mặt của tính chất từ có liên quan đến sự sắp xếp của các ion kim loại trong mạng tinh thể lập phương. Vì vậy hệ thốngZnFe 2 Ô 4 không có tính chất sắt từ.

Ferrit được sản xuất theo công nghệ gốm sứ. Các oxit kim loại dạng bột ban đầu được nghiền trong máy nghiền bi, ép và nung trong lò nung. Than bánh thiêu kết được nghiền thành bột mịn và thêm chất làm dẻo, ví dụ như dung dịch rượu polyvinyl. Từ khối lượng thu được, các sản phẩm ferrite được ép - lõi, vòng, được nung trong không khí ở nhiệt độ 1000 - 1400 ° C. Các sản phẩm cứng, giòn, chủ yếu có màu đen chỉ có thể được xử lý bằng cách mài và đánh bóng.

Từ mềm ferrit

Từ mềmFerrite được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện tử tần số cao và chế tạo thiết bị để sản xuất bộ lọc, máy biến áp cho bộ khuếch đại tần số thấp và tần số cao, ăng-ten cho thiết bị phát và thu sóng vô tuyến, máy biến áp xung và bộ điều biến từ. Ngành công nghiệp sản xuất các loại ferrite từ mềm sau đây với nhiều loại từ tính và tính chất điện: niken - kẽm, mangan - kẽm và liti - kẽm. Tần số giới hạn trên của việc sử dụng ferrite phụ thuộc vào thành phần của chúng và thay đổi đối với các loại ferrite khác nhau từ 100 kHz đến 600 MHz, lực cưỡng bức là khoảng 16 A / m.

Ưu điểm của ferrite là tính ổn định của đặc tính từ tính và sự dễ dàng tương đối trong việc chế tạo các bộ phận vô tuyến. Giống như tất cả các vật liệu sắt từ, ferrite chỉ giữ được đặc tính từ của chúng ở nhiệt độ Curie, nhiệt độ này phụ thuộc vào thành phần của ferrite và dao động từ 45 ° đến 950 ° C.

Ferrit từ cứng

Để sản xuất nam châm vĩnh cửu, ferrit từ cứng được sử dụng; ferrit bari được sử dụng rộng rãi nhất (VaO 6 Fe 2 O 3 ). Chúng có cấu trúc tinh thể lục giác với kích thước lớnNĐẾN . Bari ferrite là một vật liệu đa tinh thể. Chúng có thể đẳng hướng - các tính chất giống nhau của ferrite theo mọi hướng là do các hạt tinh thể được định hướng tùy ý. Nếu trong quá trình ép nam châm, khối bột tiếp xúc với từ trường bên ngoài có cường độ cao thì các hạt ferit kết tinh sẽ định hướng theo một hướng và nam châm sẽ có tính dị hướng.

Bari ferrite được đặc trưng bởi tính ổn định tốt của các đặc tính của chúng, nhưng nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ và ứng suất cơ học. Nam châm ferrite bari có giá rẻ.

6.5. Điện từ

Điện từ - đây là những vật liệu tổng hợp bao gồm các hạt vật liệu từ tính mềm mịn liên kết với nhau bằng chất điện môi hữu cơ hoặc vô cơ. Sắt carbonyl, alsifer và một số loại permalloy, được nghiền thành trạng thái bột, được sử dụng làm vật liệu từ tính mềm.

Polystyrene, nhựa Bakelite, thủy tinh lỏng, v.v. được sử dụng làm chất điện môi.

Mục đích của chất điện môi không chỉ là kết nối các hạt vật liệu từ tính mà còn cách ly chúng với nhau và do đó làm tăng mạnh giá trị điện trở suất. điện từ. Điện trở suấtrđiện từlà 10 3 – 10 4 Ohm× tôi

Điện từđược sử dụng để sản xuất lõi cho các thành phần thiết bị vô tuyến tần số cao. Quá trình sản xuất sản phẩm đơn giản hơn so với từ ferrite, bởi vì họ không yêu cầu xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao. Sản phẩm từ điện từ Chúng được phân biệt bởi tính ổn định cao của tính chất từ tính, độ sạch bề mặt cao và độ chính xác kích thước.

Điện từ chứa đầy molypden permalloy hoặc sắt carbonyl có đặc tính từ tính cao nhất.

Nhiều thí nghiệm chỉ ra rằng tất cả các chất được đặt trong từ trường đều bị từ hóa và tạo ra từ trường riêng, hoạt động của chất này được cộng thêm vào hoạt động của từ trường bên ngoài:

$$\boldsymbol(\vec(B)=(\vec(B))_(0)+(\vec(B))_(1))$$

trong đó $\boldsymbol(\vec(B))$ là cảm ứng từ trường trong chất; $\boldsymbol((\vec(B))_(0))$ - cảm ứng từ của trường trong chân không, $\boldsymbol((\vec(B))_(1))$ - cảm ứng từ của trường phát sinh do sự từ hóa của vật chất. Trong trường hợp này, chất này có thể tăng cường hoặc làm suy yếu từ trường. Ảnh hưởng của một chất lên từ trường ngoài được đặc trưng bởi độ lớn μ , được gọi là tính thấm từ của một chất

$$ \boldsymbol(\mu =\frac(B)((B)_(0)))$$

Tính thấm từ - đó là vật chất đại lượng vô hướng, cho thấy cảm ứng từ trường trong một chất nhất định khác với cảm ứng từ trường trong chân không bao nhiêu lần.

Mọi chất đều được tạo thành từ các phân tử, phân tử được tạo thành từ các nguyên tử. Vỏ electron của nguyên tử có thể được coi là bao gồm các dòng điện tròn được hình thành do các electron chuyển động. Dạng hình tròn dòng điện các nguyên tử phải tạo ra từ trường riêng của chúng. Dòng điện phải chịu tác động của từ trường bên ngoài, do đó người ta có thể mong đợi từ trường tăng lên khi từ trường nguyên tử thẳng hàng với từ trường bên ngoài hoặc yếu đi khi chúng ở hướng ngược lại.
Giả thuyết về sự tồn tại của từ trường trong nguyên tử và khả năng từ trường thay đổi trong vật chất là hoàn toàn có thật. Tất cả chất do tác dụng của từ trường ngoài lên chúng có thể chia thành ba nhóm chính: nghịch từ, thuận từ và sắt từ.

Diamagnets gọi là chất có từ trường ngoài bị suy yếu. Điều này có nghĩa là từ trường của các nguyên tử của các chất đó đặt trong từ trường ngoài có hướng ngược với từ trường ngoài (µ< 1). Изменение магнитного поля даже в самых сильных диамагнетиках составляет лишь сотые доли процента. Например, висмут обладает độ thấm từ µ = 0,999826.

Để hiểu bản chất của nghịch từ Xét chuyển động của một electron bay tới với tốc độ v vào một từ trường đều vuông góc với vectơ TRONG từ trường.

Dưới sự ảnh hưởng Lực lượng Lorentz electron sẽ chuyển động tròn, hướng quay của nó được xác định bởi hướng của vectơ lực Lorentz. Dòng điện tròn sinh ra tạo ra từ trường riêng của nó TRONG" . Đây là một từ trường TRONG" hướng ngược lại với từ trường TRONG. Do đó, bất kỳ chất nào chứa các hạt tích điện chuyển động tự do đều phải có tính chất nghịch từ.
Mặc dù các electron trong nguyên tử của một chất không tự do nhưng sự thay đổi chuyển động của chúng bên trong nguyên tử dưới tác dụng của từ trường bên ngoài hóa ra lại tương đương với chuyển động tròn của các electron tự do. Do đó, bất kỳ chất nào trong từ trường nhất thiết phải có tính chất nghịch từ.
Tuy nhiên, hiệu ứng nghịch từ rất yếu và chỉ được tìm thấy trong các chất mà nguyên tử hoặc phân tử không có từ trường riêng. Ví dụ về vật liệu nghịch từ là chì, kẽm, bismuth (μ = 0,9998).

Lời giải thích đầu tiên về nguyên nhân tại sao vật thể có đặc tính từ được đưa ra bởi Henri Ampère (1820). Theo giả thuyết của ông, dòng điện cơ bản lưu thông bên trong các phân tử và nguyên tử, chúng quyết định tính chất từ của bất kỳ chất nào.

Chúng ta hãy xem xét các lý do cho từ tính của các nguyên tử một cách chi tiết hơn:

Hãy lấy một số chất rắn. Từ hóa của nó liên quan đến tính chất từ của các hạt (phân tử và nguyên tử) mà nó được tạo thành. Chúng ta hãy xem xét những mạch hiện tại có thể có ở cấp độ vi mô. Từ tính của nguyên tử là do hai lý do chính:

1) sự chuyển động của các electron xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo kín ( mô men từ quỹ đạo) (Hình 1);

Cơm. 2

2) chuyển động quay nội tại (spin) của electron ( mô men từ quay) (Hình 2).

Dành cho người tò mò. Momen từ của mạch bằng tích của cường độ dòng điện trong mạch và diện tích mà mạch bao phủ. Hướng của nó trùng với hướng của vectơ cảm ứng từ trường ở giữa mạch mang dòng điện.

Do các mặt phẳng quỹ đạo của các electron khác nhau trong nguyên tử không trùng nhau nên các vectơ cảm ứng từ trường do chúng tạo ra (mômen từ quỹ đạo và từ trường quay) hướng theo các góc khác nhau với nhau. Vectơ cảm ứng thu được của một nguyên tử đa electron bằng tổng vectơ của các vectơ cảm ứng trường được tạo ra bởi từng electron riêng lẻ. Các nguyên tử có lớp vỏ electron được lấp đầy một phần có trường không bù. Trong các nguyên tử có vỏ electron chứa đầy, vectơ cảm ứng thu được là 0.

Trong mọi trường hợp, sự thay đổi từ trường là do xuất hiện dòng điện từ hóa (quan sát thấy hiện tượng cảm ứng điện từ). Nói cách khác, nguyên lý chồng chất của từ trường vẫn đúng: trường bên trong nam châm là sự chồng chất của trường bên ngoài $\boldsymbol((\vec(B))_(0))$ và trường $\boldsymbol( \vec(B"))$ của dòng điện từ hóa Tôi" , phát sinh dưới tác dụng của từ trường bên ngoài. Nếu trường của dòng điện từ hóa có hướng giống như trường ngoài thì cảm ứng của trường tổng sẽ lớn hơn trường ngoài (Hình 3, a) - trong trường hợp này chúng ta nói rằng chất đó khuếch đại trường ; nếu trường của dòng điện từ hóa hướng ngược lại với trường ngoài thì trường tổng sẽ nhỏ hơn trường ngoài (Hình 3, b) - theo nghĩa này, chúng ta nói rằng chất đó làm suy yếu từ trường.

Cơm. 3

TRONG vật liệu nghịch từ các phân tử không có từ trường riêng. Dưới tác dụng của từ trường ngoài trong nguyên tử và phân tử, trường của dòng điện từ hóa có hướng ngược chiều với từ trường ngoài nên mô đun của vectơ cảm ứng từ $ \boldsymbol(\vec(B))$ của trường thu được sẽ nhỏ hơn mô đun của vectơ cảm ứng từ $ \boldsymbol((\vec(B ))_(0)) $ trường ngoài.

Các chất trong đó từ trường bên ngoài được tăng cường do có thêm lớp vỏ điện tử của các nguyên tử của chất đó vào từ trường do sự định hướng của từ trường nguyên tử theo hướng của từ trường bên ngoài được gọi là thuận từ(µ > 1).

Thuận từ tăng cường rất yếu từ trường bên ngoài. Độ thấm từ của vật liệu thuận từ khác với sự thống nhất chỉ một phần trăm. Ví dụ, độ thấm từ của bạch kim là 1,00036. Do độ thấm từ của vật liệu thuận từ và nghịch từ có giá trị rất nhỏ nên rất khó phát hiện ảnh hưởng của chúng lên từ trường bên ngoài hoặc tác dụng của trường ngoài lên vật thuận từ hoặc nghịch từ. Vì vậy, trong thực tế đời thường, trong công nghệ, các chất thuận từ và nghịch từ được coi là không có từ tính, tức là những chất không làm thay đổi từ trường và không bị ảnh hưởng bởi từ trường. Ví dụ về vật liệu thuận từ là natri, oxy, nhôm (μ = 1,00023).

TRONG thuận nam châm các phân tử có từ trường riêng. Trong trường hợp không có từ trường bên ngoài, do chuyển động nhiệt, các vectơ cảm ứng của từ trường của nguyên tử và phân tử được định hướng ngẫu nhiên nên độ từ hóa trung bình của chúng bằng 0 (Hình 4, a). Khi một từ trường bên ngoài tác dụng lên các nguyên tử và phân tử, một mômen lực bắt đầu tác dụng, có xu hướng làm chúng quay sao cho trường của chúng có hướng song song với từ trường bên ngoài. Sự định hướng của các phân tử thuận từ dẫn đến chất này bị từ hóa (Hình 4, b).

Cơm. 4

Sự định hướng hoàn toàn của các phân tử trong từ trường bị cản trở bởi chuyển động nhiệt của chúng, do đó tính thấm từ của vật liệu thuận từ phụ thuộc vào nhiệt độ. Rõ ràng là khi nhiệt độ tăng thì độ thấm từ của vật liệu thuận từ giảm.

Sắt từ

Những chất làm tăng đáng kể từ trường bên ngoài được gọi là chất sắt từ(niken, sắt, coban, v.v.). Ví dụ về chất sắt từ là coban, niken, sắt (μ đạt giá trị 8·10 3).

Tên của loại vật liệu từ tính này xuất phát từ tên Latin của sắt - Ferrum. tính năng chính Những chất này có thể duy trì từ hóa trong trường hợp không có từ trường bên ngoài; tất cả các nam châm vĩnh cửu đều thuộc loại sắt từ. Ngoài sắt, những “hàng xóm” của nó trong bảng tuần hoàn - coban và niken - đều có đặc tính sắt từ. Sắt từ tìm thấy rộng công dụng thực tế trong khoa học và công nghệ, do đó một số lượng đáng kể các hợp kim có tính chất sắt từ khác nhau đã được phát triển.

Tất cả các ví dụ đã cho về sắt từ đều đề cập đến các kim loại nhóm chuyển tiếp, lớp vỏ electron chứa một số electron chưa ghép cặp, dẫn đến thực tế là các nguyên tử này có từ trường riêng đáng kể. Ở trạng thái tinh thể, do sự tương tác giữa các nguyên tử trong tinh thể, phát sinh các vùng từ hóa tự phát - miền. Kích thước của các miền này là một phần mười và phần trăm milimet (10 -4 − 10 -5 m), vượt quá đáng kể kích thước của một nguyên tử riêng lẻ (10 -9 m). Trong một miền, từ trường của các nguyên tử được định hướng song song; hướng của từ trường của các miền khác khi không có từ trường bên ngoài thay đổi tùy ý (Hình 5).

Cơm. 5

Do đó, ngay cả ở trạng thái không bị nhiễm từ, từ trường mạnh vẫn tồn tại bên trong nam châm sắt, hướng của nó thay đổi một cách ngẫu nhiên, hỗn loạn trong quá trình chuyển đổi từ miền này sang miền khác. Nếu kích thước của một vật thể vượt quá đáng kể kích thước của các miền riêng lẻ, thì từ trường trung bình được tạo ra bởi các miền của vật thể này thực tế sẽ không có.

Nếu bạn đặt một nam châm sắt trong từ trường ngoài B 0 , khi đó mômen từ của các miền bắt đầu sắp xếp lại. Tuy nhiên, sự quay không gian cơ học của các phần của chất không xảy ra. Quá trình đảo ngược từ hóa gắn liền với sự thay đổi chuyển động của các electron, nhưng không liên quan đến sự thay đổi vị trí của các nguyên tử tại các nút mạng tinh thể. Các miền có định hướng thuận lợi nhất so với hướng của trường sẽ tăng kích thước của chúng gây bất lợi cho các miền "định hướng sai" lân cận, hấp thụ chúng. Trong trường hợp này, trường trong chất tăng lên khá đáng kể.

Tính chất của sắt từ

1) tính chất sắt từ của một chất chỉ xuất hiện khi chất tương ứng được định vị V. trạng thái kết tinh ;

2) tính chất từ của sắt từ phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, vì sự định hướng của từ trường của các miền bị ngăn cản bởi chuyển động nhiệt. Đối với mỗi sắt từ có một nhiệt độ nhất định mà tại đó cấu trúc miền bị phá hủy hoàn toàn và sắt từ biến thành thuận từ. Giá trị nhiệt độ này được gọi là điểm Curie . Vậy đối với sắt nguyên chất nhiệt độ Curie xấp xỉ 900°C;

3) sắt từ bị từ hóa cho đến khi bão hòa trong từ trường yếu. Hình 6 cho thấy mô đun cảm ứng từ trường thay đổi như thế nào B trong thép khi có từ trường ngoài thay đổi B 0 :

Cơm. 6

4) độ thấm từ của sắt từ phụ thuộc vào từ trường bên ngoài (Hình 7).

Cơm. 7

Điều này được giải thích là do ban đầu, với sự gia tăng B 0 cảm ứng từ B ngày càng mạnh hơn và do đó μ sẽ tăng. Khi đó, tại giá trị cảm ứng từ B" 0 bão hòa xảy ra (μ tại thời điểm này là tối đa) và với mức tăng hơn nữa B 0 cảm ứng từ B 1 trong chất không còn thay đổi và độ thấm từ giảm (có xu hướng 1):

$$\boldsymbol(\mu = \frac B(B_0) = \frac (B_0 + B_1)(B_0) = 1 + \frac (B_1)(B_0);) $$

5) sắt từ thể hiện từ tính dư. Ví dụ, nếu một thanh sắt từ được đặt trong một cuộn dây điện từ cho dòng điện chạy qua và bị từ hóa cho đến khi bão hòa (điểm MỘT) (Hình 8), sau đó giảm dòng điện trong cuộn dây điện từ và cùng với nó B 0 , thì bạn có thể nhận thấy rằng cảm ứng trường trong thanh trong quá trình khử từ của nó luôn lớn hơn trong quá trình từ hóa. Khi B 0 = 0 (dòng điện trong cuộn dây bị tắt), cảm ứng sẽ bằng B r (cảm ứng dư). Thanh này có thể được tháo ra khỏi cuộn dây điện từ và sử dụng như một nam châm vĩnh cửu. Cuối cùng, để khử từ thanh, bạn cần cho một dòng điện chạy theo hướng ngược lại qua cuộn dây điện từ, tức là. đặt một từ trường ngoài ngược chiều với vectơ cảm ứng. Bây giờ tăng mô đun cảm ứng của trường này lên Bộc , khử từ thanh ( B = 0).

mô-đun Bộc sự cảm ứng của một từ trường làm mất từ tính của một nam châm sắt từ được gọi là lực lượng cưỡng chế .

Cơm. số 8

Với sự gia tăng hơn nữa B 0 bạn có thể từ hóa thanh cho đến khi bão hòa (điểm MỘT" ).

Giảm ngay bây giờ B 0 về 0, chúng ta lại có một nam châm vĩnh cửu, nhưng với cảm ứng –B r (theo hướng ngược lại). Để khử từ cho thanh một lần nữa, dòng điện theo hướng ban đầu phải được bật lại trong đế và thanh sẽ khử từ khi cảm ứng B 0 sẽ trở nên bình đẳng Bộc . Tiếp tục tăng tôi B 0 , từ hóa thanh một lần nữa cho đến khi bão hòa (điểm MỘT ).

Vì vậy, khi từ hóa và khử từ một chất sắt từ, hiện tượng cảm ứng B tụt lại phía sau B 0. Độ trễ này được gọi là hiện tượng trễ . Đường cong thể hiện trong Hình 8 được gọi là vòng lặp trễ .

Độ trễ (Tiếng Hy Lạp ὑστέρησις - “tụt hậu phía sau”) - một tính chất của các hệ không tuân theo ngay lập tức các lực tác dụng.

Hình dạng của đường cong từ hóa (vòng trễ) thay đổi đáng kể đối với các vật liệu sắt từ khác nhau, được sử dụng rất rộng rãi trong các ứng dụng khoa học và kỹ thuật. Một số vật liệu từ tính có vòng rộng với giá trị cao từ hóa dư và lực cưỡng bức, chúng được gọi là từ tính cứng và được dùng để chế tạo nam châm vĩnh cửu. Các hợp kim sắt từ khác được đặc trưng bởi giá trị lực cưỡng bức thấp; những vật liệu như vậy dễ bị từ hóa và tái từ hóa ngay cả trong từ trường yếu. Những vật liệu như vậy được gọi là từ tính mềm và được sử dụng trong các thiết bị điện khác nhau - rơle, máy biến áp, mạch từ, v.v.

Văn học

Aksenovich L. A. Vật lý ở Trung học phổ thông: Lý thuyết. Nhiệm vụ. Kiểm tra: Sách giáo khoa. trợ cấp cho các cơ sở cung cấp giáo dục phổ thông. môi trường, giáo dục / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P.330-335.
Zhilko, V.V. Vật lý: sách giáo khoa. trợ cấp lớp 11. giáo dục phổ thông trường học từ tiếng Nga ngôn ngữ đào tạo / V.V. Lavrinenko, L. G. Markovich. - Mn.: Nè. Asveta, 2002. - trang 291-297.
Slobodyanyuk A.I. Vật lý 10. §13 Tương tác của từ trường với vật chất

Ghi chú

Chúng ta chỉ xét hướng của vectơ cảm ứng từ trường ở giữa mạch.

Từ trường của cuộn dây được xác định bởi dòng điện và cường độ của trường này và cảm ứng trường. Những thứ kia. Cảm ứng từ trong chân không tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện. Nếu một từ trường được tạo ra trong một môi trường hoặc một chất nhất định, thì trường đó sẽ tác động lên chất đó và đến lượt nó sẽ làm thay đổi từ trường theo một cách nhất định.

Một chất nằm trong từ trường bên ngoài bị từ hóa và một từ trường bên trong bổ sung xuất hiện trong nó. Nó liên quan đến sự chuyển động của các electron dọc theo quỹ đạo nội nguyên tử, cũng như xung quanh trục của chính chúng. Chuyển động của electron và hạt nhân nguyên tử có thể coi là dòng điện tròn cơ bản.

Tính chất từ của dòng điện tròn cơ bản được đặc trưng bởi mô men từ.

Trong trường hợp không có từ trường bên ngoài, các dòng điện cơ bản bên trong vật chất được định hướng ngẫu nhiên (hỗn loạn) và do đó tổng mô men từ hoặc tổng mômen từ bằng 0 và từ trường của các dòng điện cơ bản bên trong không được phát hiện trong không gian xung quanh.

Ảnh hưởng của từ trường ngoài lên các dòng điện cơ bản trong vật chất là sự định hướng của trục quay của các hạt tích điện thay đổi sao cho mômen từ của chúng hướng theo một hướng. (hướng vào từ trường bên ngoài). Cường độ và tính chất từ hóa của các chất khác nhau trong cùng một từ trường bên ngoài khác nhau đáng kể. Đại lượng đặc trưng cho tính chất của môi trường và ảnh hưởng của môi trường đến mật độ từ trường được gọi là đại lượng tuyệt đối. Tính thấm từ hoặc tính thấm từ của môi trường (μ Với ) . Đây là mối quan hệ = . Đã đo [ μ Với ]=Gn/m.

Độ từ thấm tuyệt đối của chân không gọi là hằng số từ μ ồ =4π 10 -7 H/m.

Tỷ số độ thấm từ tuyệt đối với hằng số từ được gọi là tính thấm từ tương đốiμc /μ 0 =μ. Những thứ kia. độ thấm từ tương đối là giá trị cho biết độ thấm từ tuyệt đối của môi trường lớn hơn hay nhỏ hơn độ thấm từ tuyệt đối của chân không bao nhiêu lần. μ là đại lượng không thứ nguyên, biến thiên trong một phạm vi rộng. Giá trị này tạo thành cơ sở để chia tất cả các vật liệu và phương tiện thành ba nhóm.

Diamagnets . Các chất này có μ< 1. К ним относятся - медь, серебро, цинк, ртуть, свинец, сера, хлор, вода и др. Например, у меди μ Cu = 0,999995. Эти вещества слабо взаимодействуют с магнитом.

Thuận từ . Những chất này có μ > 1. Chúng bao gồm nhôm, magie, thiếc, bạch kim, mangan, oxy, không khí, v.v. Không khí = 1,0000031. . Những chất này, giống như vật liệu nghịch từ, tương tác yếu với nam châm.

Trong tính toán kỹ thuật, μ của các vật nghịch từ và thuận từ được lấy bằng đơn vị.

Sắt từ . Đây là một nhóm chất đặc biệt có vai trò rất lớn trong kỹ thuật điện. Những chất này có μ >> 1. Chúng bao gồm sắt, thép, gang, niken, coban, gadolinium và hợp kim kim loại. Những chất này bị nam châm hút mạnh. Đối với các chất này, μ = 600-10.000 Đối với một số hợp kim, μ đạt giá trị kỷ lục lên tới 100.000. Cần lưu ý rằng μ đối với vật liệu sắt từ không phải là hằng số và phụ thuộc vào cường độ từ trường, loại vật liệu và nhiệt độ. .

Giá trị lớn của µ trong sắt từ được giải thích bởi thực tế là chúng chứa các vùng từ hóa tự phát (các miền), trong đó các mômen từ cơ bản được định hướng theo cùng một cách. Khi gấp lại, chúng tạo thành các mômen từ chung của các miền.

Trong trường hợp không có từ trường, mômen từ của các miền được định hướng ngẫu nhiên và tổng mômen từ của vật hoặc chất bằng không. Dưới tác dụng của từ trường bên ngoài, mô men từ của các miền được định hướng theo một hướng và tạo thành mô men từ chung của cơ thể, cùng hướng với từ trường bên ngoài.

Cái này tính năng quan trọngđược sử dụng trong thực tế bằng cách sử dụng lõi sắt từ trong cuộn dây, điều này giúp tăng mạnh cảm ứng từ và từ thông ở cùng giá trị dòng điện và số vòng dây hay nói cách khác là tập trung từ trường trong một khoảng tương đối nhỏ âm lượng.

Momen từ là chính lượng vectơ, mô tả tính chất từ của một chất. Vì nguồn từ là một dòng điện kín nên giá trị mô men từ Mđược định nghĩa là tích của dòng điện TÔIđến khu vực được bao phủ bởi mạch hiện tại S:

M = I×S A×m 2 .

Lớp vỏ điện tử của nguyên tử và phân tử có mô men từ. Các electron và các hạt cơ bản khác có mô men từ spin, được xác định bởi sự tồn tại mômen cơ học của chính chúng - spin. Mô men từ spin của electron có thể được định hướng trong từ trường ngoài sao cho chỉ có thể có hai hình chiếu bằng nhau và ngược chiều của mômen lên phương của vectơ cường độ từ trường là bằng nhau. nam châm Bohr– 9,274×10 -24 A×m 2 .

Nêu khái niệm “từ hóa” của một chất.

Từ hóa – J- là tổng mô men từ trên một đơn vị thể tích của một chất:

Định nghĩa khái niệm “độ nhạy từ”.

Độ nhạy từ của một chất, א v – tỷ lệ từ hóa của một chất với cường độ từ trường trên một đơn vị thể tích:

אv = ,đại lượng không thứ nguyên.

Độ nhạy từ đặc biệt, א – tỷ lệ độ nhạy từ với mật độ của một chất, tức là độ nhạy từ của một đơn vị khối lượng, đo bằng m 3 /kg.

Định nghĩa khái niệm “tính thấm từ”.

Tính thấm từ, μ – Cái này đại lượng vật lý, đặc trưng cho sự thay đổi cảm ứng từ khi đặt trong từ trường . Đối với môi trường đẳng hướng, độ thấm từ bằng tỷ số cảm ứng trong môi trường TRONGđến cường độ từ trường bên ngoài N và hằng số từ μ 0 :

Độ thấm từ là một đại lượng không thứ nguyên. Giá trị của nó đối với một môi trường cụ thể lớn hơn độ nhạy từ của môi trường đó là 1:

μ = אv+1, vì B = μ 0 (H + J).

Hãy phân loại vật liệu dựa vào tính chất từ.

Dựa trên cấu trúc từ tính và giá trị độ thấm từ (độ nhạy), vật liệu được chia thành:

Diamagnets μ< 1 (vật liệu “chống lại” từ trường);

Thuận từ μ > 1(vật liệu cảm nhận từ trường yếu);

Sắt từ μ >> 1(từ trường trong vật liệu tăng);

nam châm sắt μ >> 1(từ trường trong vật liệu tăng lên, nhưng cấu trúc từ tính của vật liệu khác với cấu trúc của sắt từ);

Chất phản sắt từ μ ≈ 1(vật liệu phản ứng yếu với từ trường, mặc dù cấu trúc từ tính của nó tương tự như nam châm sắt từ).

Mô tả bản chất của nghịch từ.

Tính nghịch từ là tính chất của một chất bị từ hóa theo hướng của từ trường ngoài tác dụng lên nó (theo định luật cảm ứng điện từ và định luật Lenz). Tính nghịch từ là đặc tính của tất cả các chất, nhưng ở “dạng nguyên chất” nó biểu hiện ở các chất nghịch từ. Diamagnets là những chất mà phân tử của chúng không có mômen từ riêng (tổng mômen từ của chúng bằng 0), do đó chúng không có tính chất nào khác ngoài tính nghịch từ. Ví dụ về vật liệu từ tính:

Hydro, א = - 2×10 -9 m3 /kg.

Nước, א = - 0,7×10 -9m3/kg.

Kim cương, א = - 0,5×10 -9 m3 /kg.

Than chì, א = - 3×10 -9 m3 /kg.

Đồng, א = - 0,09×10 -9 m3 /kg.

Kẽm, א = - 0,17×10 -9 m3 /kg.

Bạc, א = - 0,18×10 -9 m3 /kg.

Vàng, א = - 0,14×10 -9 m3 /kg.

43. Mô tả bản chất của thuận từ.

Thuận từ là một tính chất của các chất gọi là thuận từ, khi đặt trong từ trường bên ngoài, chất này sẽ thu được mômen từ trùng với hướng của trường này. Các nguyên tử và phân tử của vật liệu thuận từ, không giống như vật liệu nghịch từ, có mô men từ riêng. Khi không có trường, hướng của các mômen này là hỗn loạn (do chuyển động nhiệt) và tổng mômen từ của vật chất bằng không. Khi tác dụng một từ trường bên ngoài, mô men từ của các hạt được định hướng một phần theo hướng của trường và từ hóa J được thêm vào cường độ trường ngoài H: B = μ 0 (H + J). Cảm ứng trong chất tăng lên. Ví dụ về vật liệu thuận từ:

Ôxi, א = 108×10 -9 m3 /kg.

Titan, א = 3×10 -9 m3 /kg.

Nhôm, א = 0,6×10 -9m3/kg.

Bạch kim, א = 0,97×10 -9 m3 /kg.

44.Mô tả bản chất của tính sắt từ.

Sắt từ là trạng thái có trật tự từ tính của một chất trong đó tất cả các mô men từ của các nguyên tử trong một thể tích nhất định của chất (miền) là song song, gây ra từ hóa tự phát của miền. Sự xuất hiện của trật tự từ gắn liền với sự tương tác trao đổi của các electron, có tính chất tĩnh điện (định luật Coulomb). Trong trường hợp không có từ trường bên ngoài, sự định hướng của các mô men từ của các miền khác nhau có thể tùy ý và khối lượng vật chất đang xem xét có thể có từ hóa tổng thể yếu hoặc bằng không. Khi đặt một từ trường vào, mômen từ của các miền được định hướng dọc theo từ trường thì cường độ trường càng lớn. Trong trường hợp này, giá trị độ thấm từ của chất sắt từ thay đổi và cảm ứng trong chất tăng lên. Ví dụ về sắt từ:

Sắt, niken, coban, gadolinium

và hợp kim của các kim loại này với nhau và với các kim loại khác (Al, Au, Cr, Si, v.v.). μ ≈ 100…100000.

45. Hãy mô tả bản chất của hiện tượng sắt từ.

Ferrimagnetism là một trạng thái vật chất có trật tự từ tính trong đó các khoảnh khắc từ tính của các nguyên tử hoặc ion hình thành trong một thể tích vật chất (miền) nhất định các mạng con từ tính của các nguyên tử hoặc ion có tổng mômen từ không bằng nhau và phản song song có hướng. Tính sắt từ có thể được coi là trường hợp tổng quát nhất của trạng thái có trật tự từ tính, và tính sắt từ là trường hợp của một mạng con. Thành phần của ferrimagnet nhất thiết phải bao gồm các nguyên tử sắt từ. Ví dụ về ferrimagnet:

Fe 3 O 4 ; MgFe 2O 4 ; CuFe 2 O 4 ; MnFe 2 O 4; NiFe 2 O 4 ; CoFe2O4...

Độ từ thấm của sắt từ cũng giống như của sắt từ: μ ≈ 100…100000.

46.Mô tả bản chất của phản sắt từ.

Phản sắt từ là trạng thái có trật tự từ tính của một chất, được đặc trưng bởi thực tế là mômen từ của các hạt lân cận của chất đó có hướng phản song song và khi không có từ trường bên ngoài thì tổng độ từ hóa của chất đó bằng không. Một chất phản sắt từ xét về cấu trúc từ tính của nó có thể được coi là trương hợp đặc biệt một ferrimagnet trong đó mô men từ của các phân mạng có độ lớn bằng nhau và phản song song. Độ thấm từ của chất phản sắt từ gần bằng 1. Ví dụ về chất phản sắt từ:

Cr 2 O 3; mangan; FeSi; Fe 2 O 3; NiO……… μ ≈ 1.

47. Giá trị độ thấm từ của vật liệu ở trạng thái siêu dẫn là bao nhiêu?

Chất siêu dẫn dưới nhiệt độ siêu tiếp xúc là chất nghịch từ lý tưởng:

א= - 1; μ = 0.

lượt xem

Lưu VKontakte