Вход

Магнитный Гистерезис

Реферат по физике
Дата добавления: 30 мая 2006
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 2.9 Мб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
ГИСТЕРЕЗИС ГИСТЕРЕЗИС (от греч . hysteresis - отставание), запаздывание изменения физической величины, характеризующей состояние вещества (намагниченности М ферромагнетика, поляризации P сегнетоэлектрика и т. п.), от изменения другой физической величины, определяющей внешние условия (напряженности магнитного H и электрического E полей). Гистерезис наблюдается в тех случаях, когда состояние тела определяется внешними условиями не только в данный момент времени, но и в предшествующие моменты. Наиболее важны: магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис. Неоднозначная зависимость M от H , P от E и др. при циклическом изменении H , E и др. изображается петлей гистерезиса. Гистере м зис (от греч. хуфЭсзуйт , hysteresis — отстающий) — свойство систем (обычно физических ), которые не сразу следуют приложенным силам, а реагируют медленно, то есть системы зависят от собственной истории. Магнитный Гистерезис . Для понимания явления магнитного Гистерезиса необходимо ввести понятие Ферромагнетика . Ферромагнитные тела образуют третий, особый класс магнетиков наряду с Парамагнетиками и Диамагнетиками . Свое на звание ферромагнетики получили от наименования основного представителя этого класса веществ – железа. К ферромагнетикам относятся кобальт, никель, гадолиний, тербий, диспрозий , эрбий, ряд сплавов и химических соединений. В отличие от диа- и парамагнетиков, они сильно намагничиваются (µ ›› 1). 1. Магнитная проницаемость ферромагнетиков зависит от напряженности внешнего магнитного поля. С увеличением напряженности µ (магнитная проницаемость) сначала возрастает, а затем, достигнув максимального значения µ max , падает, стремясь при больших Н (напряженность внешнего поля) к единице. рис. 1 2. Намагниченность I ферромагнетиков зависит от Н сложным образом, тогда как в случае слабомагнитных веществ ( диа- и парамагнетиков) I из меняется с напряженностью поля линейно. Из рисунка 2 видно , что в слабых полях I резко возрастает с увеличением Н , затем рост I замедляется и, начиная с некоторого значения Н , намагниченность остается постоянной, равной I s , это явление носит название МАГНИТНОГО НАСЫЩЕНИЯ. Рис.2 Так как В = µ 0 (Н 0+ I ), то в ферромагнетиках является нелинейной и зависимость В от Н (рис.3) : в слабых полях В возрастает резко, а в сильных, где I = I s изменяется по линейному закону. Кривая зависимости В от Н называется основной КРИВОЙ НАМАГНИЧЕНИЯ . рис. 3 3. Важной особенностью ферромагнетиков является так называемый МАГНИТНЫЙ ГИСТЕРЕЗИС : намагниченность, а следовательно и магнитная индукция зависят не только от напряженности магнитного поля в данный момент, но и от того, какая напряженность была раньше. рис. 4 Если намагнитить ферромагнитный образец до насыщения (точка 0 – 1, рис. 4), а затем уменьшать напряженность намагничивающего поля, то магнитная индукция будет убывать по кривой 1 – 2. При Н = 0 образец остается намагниченным и представляет собой постоянный магнит с ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТЬЮ I R и ОСТАТОЧНОЙ ИНДУКЦИЕЙ В R . Полное размагничивание образца происходит под действием поля напряженностью Нс (точка 3), имеющего направление, противоположное первоначальному. Величина Нс называется КОРЦИТИВНОЙ СИЛОЙ . При дальнейшем увеличении этого поля возникает намагниченность обратного знака и вновь может быть достигнуто насыщение (точка 4). Проведя затем процесс в обратную сторону, можно получить замкнутую кривую, которая называется ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА. Если начать размагничивание, не дохо дя до полного насыщения, то буду т наблюдаться петли гистерезиса меньшего размера. Величины I R (или BR ), H c , а так же µ max являются основными характеристиками ферромагнетиков. Магнетики, у которых коэрцитивная сила мала и узкая петля гистерезиса, называются магнито-мягкими . Они используются для изготовления сердечников для трансформаторов. Те же что имеют широкую петлю гистерезиса, называются магнито-твердыми . Их применяют для изготовления постоянных магнитов. Применение термина в других областях науки. Термин Г истерезис используется также и в других областях — биология , экономика . Некоторые экономические системы проявляют признаки гистерезиса: например, могут потребоваться значительные усилия, чтобы начать экспорт в какой-либо отрасли, но для его поддержания на постоянном уровне — небольшие. В теории игр эффект гистерезиса проявляется в том, что небольшие отличия по одному или нескольким параметрам приводят две системы в противоположные стабильные равновесия, например, «хорошее» — доверие, честность и высокое благосостояние; и «плохое» — воровство, недоверие, коррупция и бедность. Несмотря на небольшие первоначальные различия, системы требуют огромных усилий для перехода из одного равновесия в другое. В электронике и электротехнике используются устройства, обладающие магнитным гистерезисом - различные магнитные носители информации, или электрическим, например, триггер Шмит та . Решение задач. 1. Определите величину и направление силы F , действующей на проводник длиной l = 0,2 м при токе I = 10 A в магнитном поле с индукцией В = 1, 3 тл, если угол б между В и I равен 3 0є. Решение. На правление силы F находим по правилу левой руки (рис.5). рис.5 Величину F находим по формуле Ампера F = B I l sin б Sin 3 0 є = 1 /2, так что подставив в формулу все значения, получим F ≈ 1, 3 Н. Ответ: F ≈ 1, 3 Н. 2. Определите индукцию магнитного поля в воздухе на расстоянии r = 0,1 м от прямолинейного проводника, по которому течет ток I = 20 A . Решение. Для воздуха приближенно берем µ = 1. Определяем направление вектора В по правилу буравчика (рис.6). рис. 6 Величину индукции определяем по формуле B = µ 0 µ /2 р r -7 2 Подставив µ 0 = 12,6*10 Н / A , µ = 1, I = 20 A , r = 0, 1 м, -5 Получаем B ≈ 4*10 H / A * м (Тл). Ответ: -5 B ≈ 4*10 Тл. Содержание. 1. Определение понятия Гистерезис. 2. Магнитный гистерезис. Понятие ферромагнетиков. 3. Термин Гистерезис в других областях науки. 4. Решение задач. 5. Список литературы. Список литературы. Методическое пособие для лабораторной работы № 229 «Изучение свойств ферромагнетиков». Краткий справочник по Физике. Н.И.Корякин, К.Н.Быстров, П.С.Киреев. Задачи по Физике для поступающих в ВУЗы. Г.А.Бендриков, Б.Б.Буховцев, В.В.Керженцев, Г.Я.Мякишев. Электронная энциклопедия Википедия. Казанский Государственный Технологический Университет Реферат на тему : Магнитный Гистерезис Подготовила: Студент гр. 1 15121 Николаев Н. А. Проверила: Доц. Каф. Физики Абдрахманова А.Х. Казань 2006
© Рефератбанк, 2002 - 2017