Permeabilitatea magnetică a substanței

Relația dintre câmp magnetic (H) și inducția magnetică (B) în materie se caracterizează prin cantitatea fizică, denumită permeabilitatea magnetică. Absolut magneticpermeabilitate mediul este raportul dintre B și H. Conform Sistemului Internațional de Unități, acesta este măsurat în unități numite 1 Henry per metru.

Valoarea sa numerică este exprimată prin raportul mărimii sale cu valoarea permeabilității magnetice a vidului și este notată cu micro-. Această valoare este apelată relativ magneticpermeabilitate (sau pur și simplu permeabilitatea magnetică) a mediului. Ca o cantitate relativă, nu are o unitate de măsură.

În consecință, permeabilitatea relativă micro- - valoare care arată cât de multe ori în domeniul de inducție a mediului este mai mic (sau mai mult) a câmpului magnetic de inducție în vid.

Când substanța este expusă unui câmp magnetic extern, aceasta devine magnetizată. Cum se întâmplă acest lucru? Conform ipotezei de Amperi, în orice chestiune de circulație în mod constant curenți electrici microscopice cauzate de mișcarea electronilor în orbitele lor și prezența lor proprii moment magnetic. În condiții normale, această mișcare este neordonată, iar câmpurile "se sting" (se compensează) reciproc. Când corpul este plasat într-un câmp extern, curenții sunt ordonați și corpul devine magnetizat (adică are propriul câmp).

Permeabilitatea magnetică a tuturor substanțelor este diferită. Pe baza magnitudinii sale, substanțele sunt împărțite în trei grupe mari.

în diamagnetics valoarea permeabilității magnetice micro- - puțin mai puțin decât unul. De exemplu, în bismut micro- = 0,9998. Diamagnetele includ zinc, plumb, cuarț, sare rock, cupru, sticlă, hidrogen, benzen, apă.

Permeabilitatea magnetică paramagnetic un pic mai mult decât o unitate (pentru aluminiu micro- = 1,000023). Exemple de paramagneți sunt nichelul, oxigenul, tungstenul, ebonitul, platina, azotul și aerul.

În fine, al treilea grup aparțin unui număr de substanțe (în principal, metale și aliaje), a căror permeabilitate magnetică este semnificativ (cu mai multe ordine de mărime) depășește unitatea. Aceste substanțe - feromagneți. Aceasta include în principal nichel, fier, cobalt și aliajele lor. Pentru oțel micro- = 8 ∙ 10 ^ 3, pentru un aliaj de nichel cu fier micro- = 2,5 ∙ 10 ^ 5. Ferromagneții au proprietăți care le disting de alte substanțe. Mai întâi, au magnetism rezidual. În al doilea rând, permeabilitatea lor magnetică depinde de magnitudinea inducției câmpului extern. În al treilea rând, pentru fiecare dintre ele există un anumit prag de temperatură, numit Punctul Curie, la care își pierde proprietățile feromagnetice și devine un paramagnet. Pentru nichel, punctul Curie este 360 ​​° C, pentru fier - 770 ° C.

Proprietățile feromagneților determină nu numai permeabilitatea magnetică, ci și cantitatea numită I magnetizare din această substanță. Aceasta este o funcție neliniară complexă a inducției magnetice, creșterea magnetizării fiind descrisă printr-o linie numită din curba de magnetizare. În același timp, atingând un anumit punct, magnetizarea încetează să crească (vine saturație magnetică). Este numit întârzierea magnetizării feromagnetului din creșterea valorii inducției câmpului exterior magnetic histerezis. În acest caz, există o dependență a caracteristicilor magnetice ale feromagnetului nu numai de starea sa în prezent, ci și de magnetizarea anterioară. Se numește reprezentarea grafică a curbei acestei dependențe histerezis bucla.

Datorită proprietăților lor, ferromagneții sunt folosiți pe scară largă în inginerie. Ele sunt utilizate în rotoarele generatoarelor și motoarelor electrice, în fabricarea miezurilor de transformatoare și relee electromagnetice, în producția de piese de computere electronice. Proprietăți magnetice feromagnetele sunt utilizate în înregistratoare, telefoane, benzi magnetice și alte suporturi media.