Trajni magneti. Magnetno polje trajnih magnetov. Konstantna magnetna polja

Magnetno polje- to je materialni medij, skozi katerega pride do interakcije med prevodniki s tokovnimi ali gibljivimi naboji.

Lastnosti magnetnega polja:

Značilnosti magnetnega polja:

Za preučevanje magnetnega polja se uporablja testno vezje s tokom. Je majhne velikosti in tok v njem je veliko manjši od toka v prevodniku, ki ustvarja magnetno polje. Na nasprotnih straneh tokokroga delujejo sile iz magnetnega polja, ki so enake velikosti, vendar usmerjene v nasprotne smeri, saj je smer sile odvisna od smeri toka. Pritočne točke teh sil ne ležijo na isti premici. Take sile se imenujejo nekaj sil. Zaradi delovanja para sil se vezje ne more translacijsko premikati, ampak se vrti okoli svoje osi. Rotirajoče delovanje je značilno navor.

, Kje l–uporabiti nekaj sil(razdalja med točkama uporabe sil).

Ko se tok v preskusnem vezju ali območju vezja poveča, se bo navor para sil sorazmerno povečal. Razmerje med največjim momentom sile, ki deluje na vezje s tokom, in velikostjo toka v vezju in površino vezja je konstantna vrednost za dano točko v polju. To se imenuje magnetna indukcija.

, Kje
-magnetni moment vezje s tokom.

Enota magnetna indukcija - Tesla [T].

Magnetni moment vezja– vektorska količina, katere smer je odvisna od smeri toka v vezju in jo določa pravilo desnega vijaka: desno roko stisnite v pest, s štirimi prsti pokažite v smeri toka v tokokrogu, nato palec bo pokazal smer vektorja magnetnega momenta. Vektor magnetnega momenta je vedno pravokoten na konturno ravnino.

zadaj smer vektorja magnetne indukcije vzemite smer vektorja magnetnega momenta vezja, usmerjenega v magnetno polje.

Magnetna indukcijska linija– premica, katere tangenta v vsaki točki sovpada s smerjo vektorja magnetne indukcije. Linije magnetne indukcije so vedno zaprte in se nikoli ne sekajo. Magnetne indukcijske črte ravnega prevodnika s tokom imajo obliko krogov, ki se nahajajo v ravnini, pravokotni na prevodnik. Smer črt magnetne indukcije je določena s pravilom desnega vijaka. Magnetne indukcijske črte krožnega toka(obrati s tokom) imajo tudi obliko krogov. Vsak element tuljave je dolg
si lahko predstavljamo kot ravni prevodnik, ki ustvarja lastno magnetno polje. Za magnetna polja velja princip superpozicije (neodvisnega dodatka). Skupni vektor magnetne indukcije krožnega toka je določen kot rezultat seštevanja teh polj v središču zavoja po pravilu desnega vijaka.

Če sta velikost in smer vektorja magnetne indukcije enaki na vsaki točki v prostoru, se magnetno polje imenuje homogena. Če se velikost in smer vektorja magnetne indukcije v vsaki točki s časom ne spreminjata, se takšno polje imenuje trajno.

Magnituda magnetna indukcija na kateri koli točki v polju je premo sorazmeren z jakostjo toka v prevodniku, ki ustvarja polje, obratno sorazmeren z razdaljo od vodnika do dane točke v polju, odvisen od lastnosti medija in oblike prevodnika, ki ustvarja polje.

, Kje
NA 2 ; Gn/m – magnetna konstanta vakuuma,

-relativna magnetna prepustnost medija,

-absolutna magnetna prepustnost medija.

Glede na vrednost magnetne prepustnosti so vse snovi razdeljene v tri razrede:

Z večanjem absolutne prepustnosti medija se povečuje tudi magnetna indukcija na določeni točki polja. Razmerje med magnetno indukcijo in absolutno magnetno prepustnostjo medija je konstantna vrednost za dano poli točko, e se imenuje napetost.

.

Vektorja napetosti in magnetne indukcije sovpadata v smeri. Moč magnetnega polja ni odvisna od lastnosti medija.

Amperska moč– sila, s katero magnetno polje deluje na vodnik po katerem teče tok.

Kje l– dolžina vodnika, - kot med vektorjem magnetne indukcije in smerjo toka.

Smer Amperove sile določa pravilo leve roke: leva roka nameščen tako, da komponenta vektorja magnetne indukcije, pravokotna na prevodnik, vstopi v dlan, štirje iztegnjeni prsti so usmerjeni vzdolž toka, nato pa bo palec, upognjen za 90 0, pokazal smer Amperove sile.

Posledica Amperove sile je gibanje prevodnika v dani smeri.

E če = 90 0 , potem je F=max, če = 0 0, potem je F = 0.

Lorentzova sila– sila magnetnega polja na gibajoči se naboj.

, kjer je q naboj, v hitrost njegovega gibanja, - kot med vektorji napetosti in hitrosti.

Lorentzova sila je vedno pravokotna na vektorje magnetne indukcije in hitrosti. Smer določa pravilo leve roke(prsti sledijo gibanju pozitivnega naboja). Če je smer hitrosti delca pravokotna na črte magnetne indukcije enakomernega magnetnega polja, se delec giblje krožno, ne da bi spremenil svojo kinetično energijo.

Ker je smer Lorentzove sile odvisna od predznaka naboja, se uporablja za ločevanje nabojev.

Magnetni tok– vrednost, ki je enaka številu magnetnih indukcijskih črt, ki potekajo skozi katero koli območje, ki je pravokotno na magnetne indukcijske črte.

, Kje - kot med magnetno indukcijo in normalo (pravokotno) na območje S.

Enota– Weber [Wb].

Metode merjenja magnetnega pretoka:

Spreminjanje orientacije mesta v magnetnem polju (spreminjanje kota)

Spreminjanje območja vezja v magnetnem polju

Sprememba jakosti toka, ki ustvarja magnetno polje

Spreminjanje oddaljenosti vezja od vira magnetnega polja

Spremembe magnetnih lastnosti medija.

F Araday registriran elektrika v vezju, ki ne vsebuje vira, ampak se nahaja poleg drugega vezja, ki vsebuje vir. Poleg tega je tok v prvem tokokrogu nastal v naslednjih primerih: s kakršno koli spremembo toka v tokokrogu A, z relativnim premikanjem tokokrogov, z vnosom železne palice v tokokrog A, s premikom trajnega magneta relativno na vezje B. Usmerjeno gibanje prostih nabojev (toka) poteka samo v električnem polju. To pomeni, da spreminjajoče se magnetno polje generira električno polje, ki sproži proste naboje prevodnika. To električno polje se imenuje povzročeno oz vrtinec.

Razlike med vrtinčnim električnim poljem in elektrostatičnim:

Izvor vrtinčnega polja je spreminjajoče se magnetno polje.

Intenzivnostne črte vrtinčnega polja so zaprte.

Delo, ki ga opravi to polje za premikanje naboja po sklenjenem krogu, ni nič.

Energijska značilnost vrtinčnega polja ni potencial, temveč inducirana emf– vrednost, ki je enaka delu zunanjih sil (sil neelektrostatičnega izvora) za premikanje enote naboja po zaprtem tokokrogu.

.Merjeno v voltih[IN].

Vrtinsko električno polje nastane pri vsaki spremembi magnetnega polja, ne glede na to, ali obstaja prevodno sklenjeno vezje ali ne. Vezje omogoča le zaznavanje vrtinčnega električnega polja.

Elektromagnetna indukcija- to je pojav inducirane emf v zaprtem krogu s kakršno koli spremembo magnetnega pretoka skozi njegovo površino.

Inducirana emf v zaprtem krogu ustvarja induciran tok.

.

Smer indukcijskega toka določen z Lenzovo pravilo: inducirani tok je v taki smeri, da magnetno polje, ki ga ustvari, nasprotuje vsaki spremembi magnetnega pretoka, ki je ustvaril ta tok.

Faradayev zakon za elektromagnetno indukcijo: Inducirana emf v zaprti zanki je neposredno sorazmerna s hitrostjo spremembe magnetnega pretoka skozi površino, ki jo omejuje zanka.

T oki fuko– vrtinčni indukcijski tokovi, ki nastanejo v velikih vodnikih v spremenljivem magnetnem polju. Upornost takega vodnika je majhna, saj ima velik presek S, zato so lahko Foucaultovi tokovi velikih vrednosti, zaradi česar se prevodnik segreje.

Samoindukcija- to je pojav inducirane emf v prevodniku, ko se trenutna jakost v njem spremeni.

Prevodnik, po katerem teče tok, ustvarja magnetno polje. Magnetna indukcija je odvisna od jakosti toka, torej lastne magnetni tok odvisno tudi od jakosti toka.

, kjer je L sorazmernostni koeficient, induktivnost.

Enota induktivnost – Henry [H].

Induktivnost prevodnika je odvisna od njegove velikosti, oblike in magnetne prepustnosti medija.

Induktivnost narašča z večanjem dolžine vodnika, induktivnost ovoja je večja od induktivnosti ravnega vodnika enake dolžine, induktivnost tuljave (prevodnika z velikim številom ovojev) je večja od induktivnosti enega ovoja , se induktivnost tuljave poveča, če vanjo vstavimo železno palico.

Faradayev zakon za samoindukcijo:
.

Samoinducirana emf je neposredno sorazmeren s hitrostjo spremembe toka.

Samoinducirana emf ustvarja samoindukcijski tok, ki vedno prepreči kakršno koli spremembo toka v tokokrogu, to pomeni, da če se tok poveča, je samoindukcijski tok usmerjen v nasprotno smer; ko se tok v tokokrogu zmanjša, se sam indukcijski tok je usmerjen v isto smer. Večja kot je induktivnost tuljave, večja je samoinduktivna emf, ki se pojavi v njej.

Energija magnetnega polja je enak delu, ki ga opravi tok, da premaga samoinducirano emf v času, ko se tok poveča od nič do največje vrednosti.

.

Elektromagnetne vibracije– to so periodične spremembe naboja, jakosti toka in vseh značilnosti električnega in magnetnega polja.

Električni oscilacijski sistem(nihajni krog) je sestavljen iz kondenzatorja in induktorja.

Pogoji za nastanek nihanj:

Sistem je treba spraviti iz ravnovesja; za to napolnite kondenzator. Energija električnega polja nabitega kondenzatorja:

.

Sistem se mora vrniti v stanje ravnovesja. Pod vplivom električnega polja se naboj prenese iz ene plošče kondenzatorja v drugo, to pomeni, da se v vezju pojavi električni tok, ki teče skozi tuljavo. Ko se tok v induktorju poveča, nastane EMF samoindukcije; samoindukcijski tok je usmerjen v nasprotno smer. Ko se tok v tuljavi zmanjša, je samoindukcijski tok usmerjen v isto smer. Tako si samoindukcijski tok prizadeva vrniti sistem v ravnovesno stanje.

Električni upor tokokroga mora biti nizek.

Idealno nihajno vezje nima odpora. Vibracije v njem se imenujejo prost.

Za vsako električno vezje je izpolnjen Ohmov zakon, po katerem je emf, ki deluje v vezju, enak vsoti napetosti v vseh odsekih vezja. V oscilacijskem krogu ni tokovnega vira, vendar se v induktorju pojavi samoinduktivna emf, ki je enaka napetosti na kondenzatorju.

Zaključek: naboj kondenzatorja se spreminja po harmoničnem zakonu.

Napetost kondenzatorja:
.

Jakost toka v vezju:
.

Magnituda
- amplituda toka.

Razlika od naboja naprej
.

Obdobje prostih nihanj v vezju:

Energija električnega polja kondenzatorja:

Energija magnetnega polja tuljave:

Energiji električnega in magnetnega polja se spreminjata po harmoničnem zakonu, vendar so faze njunega nihanja različne: ko je energija električnega polja največja, je energija magnetnega polja enaka nič.

Celotna energija nihajnega sistema:
.

IN idealna kontura skupna energija se ne spremeni.

Med procesom nihanja se energija električnega polja v celoti pretvori v energijo magnetnega polja in obratno. To pomeni, da je energija v katerem koli trenutku enaka največji energiji električnega polja ali največji energiji magnetnega polja.

Realni nihajni krog vsebuje odpornost. Vibracije v njem se imenujejo bledenje.

Ohmov zakon bo imel obliko:

Pod pogojem, da je dušenje majhno (kvadrat lastne frekvence nihanj je veliko večji od kvadrata koeficienta dušenja), je logaritemski dekrement dušenja:

Z močnim dušenjem (kvadrat lastne frekvence nihanja je manjši od kvadrata koeficienta nihanja):

Ta enačba opisuje postopek praznjenja kondenzatorja v upor. V odsotnosti induktivnosti ne bo prišlo do nihanj. Po tem zakonu se spreminja tudi napetost na ploščah kondenzatorja.

Skupna energija v realnem tokokrogu zmanjša, ker se toplota sprosti v upor R med prehodom toka.

Proces tranzicije– proces, ki se pojavi v električnih tokokrogih med prehodom iz enega načina delovanja v drugega. Ocenjeno po času ( ), med katerim se bo parameter, ki označuje prehodni proces, spremenil za e-krat.

Za vezje s kondenzatorjem in uporom:
.

Maxwellova teorija elektromagnetnega polja:

1 položaj:

Vsako izmenično električno polje ustvari vrtinčno magnetno polje. Izmenično električno polje je Maxwell poimenoval tok premika, saj tako kot navaden tok povzroča magnetno polje.

Za zaznavanje toka odmika razmislimo o prehodu toka skozi sistem, v katerega je priključen kondenzator z dielektrikom.

Gostota prednapetostnega toka:
. Gostota toka je usmerjena v smeri spremembe napetosti.

Maxwellova prva enačba:
- vrtinčno magnetno polje ustvarjajo prevodni tokovi (gibajoči se električni naboji) in tokovi izpodrivanja (izmenično električno polje E).

2 položaj:

Vsako izmenično magnetno polje ustvari vrtinčno električno polje – osnovni zakon elektromagnetne indukcije.

Maxwellova druga enačba:
- povezuje hitrost spremembe magnetnega pretoka skozi katero koli površino in kroženje vektorja jakosti električnega polja, ki nastane ob tem.

Vsak prevodnik, po katerem teče tok, ustvarja magnetno polje v prostoru. Če je tok konstanten (ne spreminja se skozi čas), je tudi magnetno polje, povezano z njim, konstantno. Spreminjajoč se tok ustvarja spreminjajoče se magnetno polje. V prevodniku, po katerem teče tok, je električno polje. Zato spreminjajoče se električno polje ustvarja spreminjajoče se magnetno polje.

Magnetno polje je vrtinčno, saj so linije magnetne indukcije vedno zaprte. Velikost magnetne poljske jakosti H je sorazmerna s hitrostjo spreminjanja električne poljske jakosti . Smer vektorja jakosti magnetnega polja povezana s spremembami jakosti električnega polja Pravilo desnega vijaka: desno roko stisnite v pest, palec usmerite v smeri spremembe jakosti električnega polja, nato bodo upognjeni 4 prsti pokazali smer črt jakosti magnetnega polja.

Vsako spreminjajoče se magnetno polje ustvari vrtinčno električno polje, katerih napetostne črte so zaprte in se nahajajo v ravnini, pravokotni na jakost magnetnega polja.

Velikost intenzitete E vrtinčnega električnega polja je odvisna od hitrosti spreminjanja magnetnega polja . Smer vektorja E je povezana s smerjo spremembe magnetnega polja H po pravilu levega vijaka: levo roko stisnite v pest, s palcem usmerite v smer spremembe magnetnega polja, upognjeni štirje prsti bodo kazali smeri jakostnih linij vrtinčnega električnega polja.

Niz med seboj povezanih vrtinčnih električnih in magnetnih polj predstavlja elektromagnetno polje. Elektromagnetno polje ne ostane na izvorni točki, ampak se širi v prostoru v obliki prečnega elektromagnetnega valovanja.

Elektromagnetno valovanje– to je širjenje v prostoru med seboj povezanih vrtinčnih električnih in magnetnih polj.

Pogoj za nastanek elektromagnetnega valovanja– gibanje naboja s pospeškom.

Enačba elektromagnetnega valovanja:

- ciklična frekvenca elektromagnetnih nihanj

t – čas od začetka nihanj

l – razdalja od vira valovanja do določene točke v prostoru

- hitrost širjenja valov

Čas, v katerem val potuje od svojega izvora do določene točke.

Vektorja E in H v elektromagnetnem valovanju sta pravokotna drug na drugega in na hitrost širjenja valovanja.

Vir elektromagnetnega valovanja– prevodniki, po katerih tečejo hitro izmenični tokovi (makroemiterji), ter vzbujeni atomi in molekule (mikroemiterji). Višja kot je frekvenca nihanja, boljše je elektromagnetno valovanje v prostoru.

Lastnosti elektromagnetnega valovanja:

Vsi elektromagnetni valovi so prečni

V homogenem mediju elektromagnetno valovanje širijo s konstantno hitrostjo, ki je odvisen od lastnosti okolja:

- relativna dielektrična konstanta medija

- dielektrična konstanta vakuuma,
F/m, Cl 2 /nm 2

- relativna magnetna prepustnost medija

- magnetna konstanta vakuuma,
NA 2 ; Gn/m

Elektromagnetni valovi odbijajo se od ovir, absorbirajo, razpršijo, lomijo, polarizirajo, difraktirajo, interferirajo.

Volumetrična energijska gostotaelektromagnetno polje je sestavljen iz volumetričnih energijskih gostot električnega in magnetnega polja:

Gostota pretoka energije valovanja - intenziteta valovanja:

-Umov-Poyntingov vektor.

Vsi elektromagnetni valovi so razporejeni v vrsto frekvenc ali valovnih dolžin (
). Ta vrstica je lestvica elektromagnetnega valovanja.

Nizkofrekvenčne vibracije. 0 – 10 4 Hz. Pridobljeno iz generatorjev. Slabo sevajo

Radijski valovi. 10 4 – 10 13 Hz. Oddajajo jih trdni vodniki, ki prenašajo hitro izmenični tok.

Infrardeče sevanje– valovanje, ki ga oddajajo vsa telesa pri temperaturah nad 0 K, zaradi znotrajatomskih in znotrajmolekularnih procesov.

Vidna svetloba– valovi, ki delujejo na oko in povzročajo vizualni občutek. 380-760 nm

Ultravijolično sevanje. 10 – 380 nm. Vidna svetloba in UV nastaneta, ko se spremeni gibanje elektronov v zunanjih lupinah atoma.

Rentgensko sevanje. 80 – 10 -5 nm. Nastane, ko se spremeni gibanje elektronov notranje lupine atom.

Gama sevanje. Nastane med razpadom atomskih jeder.

Magnetno polje To je zadeva, ki nastane pri virih električnega toka, pa tudi pri trajnih magnetih. V vesolju se magnetno polje prikazuje kot kombinacija sil, ki lahko vplivajo na namagnetena telesa. To delovanje je razloženo s prisotnostjo pogonskih izpustov na molekularni ravni.

Magnetno polje nastane samo okoli električnih nabojev, ki se gibljejo. Zato sta magnetno in električno polje integralna in skupaj tvorita elektromagnetno polje. Komponente magnetnega polja so med seboj povezane in vplivajo druga na drugo ter spreminjajo svoje lastnosti.

Lastnosti magnetnega polja:
1. Magnetno polje nastane pod vplivom pogonskih nabojev električnega toka.
2. V kateri koli točki je magnetno polje označeno z vektorjem fizikalne količine, imenovane magnetna indukcija, ki je jakostna značilnost magnetnega polja.
3. Magnetno polje lahko vpliva le na magnete, prevodnike s tokom in gibljive naboje.
4. Magnetno polje je lahko konstantno ali izmenično
5. Magnetno polje se meri le s posebnimi instrumenti in ga človeški čuti ne morejo zaznati.
6. Magnetno polje je elektrodinamično, saj nastane samo z gibanjem nabitih delcev in vpliva samo na naboje, ki se gibljejo.
7. Nabiti delci se gibljejo po pravokotni poti.

Velikost magnetnega polja je odvisna od hitrosti spreminjanja magnetnega polja. Glede na to lastnost obstajata dve vrsti magnetnih polj: dinamično magnetno polje in gravitacijsko magnetno polje. Gravitacijsko magnetno polje pojavlja le v bližini elementarni delci in se tvori glede na strukturne značilnosti teh delcev.

Magnetni moment nastane, ko magnetno polje deluje na prevodni okvir. Z drugimi besedami, magnetni moment je vektor, ki se nahaja na črti, ki poteka pravokotno na okvir.

Magnetno polje lahko predstavimo grafično z uporabo magnetnih silnic. Te črte so narisane v taki smeri, da smer silnic polja sovpada s smerjo same silnice polja. Magnetne silnice so neprekinjene in hkrati zaprte.

Smer magnetnega polja se določi z magnetno iglo. Silnice določajo tudi polariteto magneta, konec z izhodom silnic je severni pol, konec z vhodom teh linij pa južni pol.

Zelo priročno je vizualno oceniti magnetno polje z navadnimi železnimi opilki in kosom papirja.
Če na trajni magnet položimo list papirja in nanj potresemo žagovino, se bodo delci železa poravnali glede na magnetne silnice.

Smer električnih vodov za prevodnik je priročno določena s slavnim gimlet pravilo oz pravilo desna roka . Če z roko ovijemo vodnik tako, da bo palec kazal v smeri toka (od minusa proti plusu), nam bodo preostali 4 prsti kazali smer magnetnih silnic.

In smer Lorentzove sile je sila, s katero magnetno polje deluje na nabit delec ali prevodnik s tokom, glede na pravilo leve roke.
Če levo roko postavimo v magnetno polje tako, da 4 prsti gledajo v smeri toka v prevodniku in silnice prehajajo v dlan, bo palec pokazal smer Lorentzove sile, sile, ki deluje na prevodnik, postavljen v magnetno polje.

To je vse. Ne pozabite zastaviti morebitnih vprašanj v komentarjih.

Kaj je trajni magnet

Feromagnetni izdelek, ki lahko obdrži znatno preostalo magnetizacijo po odstranitvi zunanjega magnetnega polja, se imenuje trajni magnet. Trajni magneti so izdelani iz različnih kovin, kot so kobalt, železo, nikelj, zlitine redkih zemelj (za neodimove magnete), pa tudi iz naravnih mineralov, kot so magnetiti.

Področje uporabe trajnih magnetov je danes zelo široko, njihov namen pa je načeloma povsod enak - kot vir stalnega magnetnega polja brez dovoda električne energije. Tako je magnet telo, ki ima svojo.

Sama beseda "magnet" izhaja iz grške fraze, ki je prevedena kot "kamen iz Magnezije", po imenu azijskega mesta, kjer so v starih časih odkrili nahajališča magnetita - magnetne železove rude. S fizikalnega vidika je elementarni magnet elektron in magnetne lastnosti magneti so na splošno določeni z magnetnimi momenti elektronov, ki sestavljajo magnetiziran material.

Značilnosti razmagnetnega odseka materiala, iz katerega je izdelan trajni magnet, določajo lastnosti posameznega trajnega magneta: večja kot je koercitivna sila Hc in večja kot je preostala magnetna indukcija Br, močnejši in stabilnejši je magnet.

Prisilna sila (dobesedno prevedena iz latinščine - "zadrževalna sila") je tisto, kar je potrebno za popolno demagnetizacijo fero- ali ferimagnetne snovi. Torej, večjo koercitivno silo ima določen magnet, bolj je odporen na razmagnetne dejavnike.

Enota za prisilno silo je amper/meter. A, kot je znano, je vektorska količina, ki je sila, značilna za magnetno polje. Značilna vrednost rezidualne magnetne indukcije trajnih magnetov je približno 1 Tesla.

Vrste in lastnosti trajnih magnetov

Ferit

Feritni magneti, čeprav krhki, imajo dobro odpornost proti koroziji, zaradi česar so najpogostejši po nizki ceni. Takšni magneti so izdelani iz zlitine železovega oksida z barijevim ali stroncijevim feritom. Ta sestava omogoča, da material ohrani svoje magnetne lastnosti v širokem temperaturnem območju - od -30°C do +270°C.

Magnetni izdelki v obliki feritnih obročev, palic in podkev se pogosto uporabljajo tako v industriji kot v vsakdanjem življenju, v tehniki in elektroniki. Uporabljajo se v akustičnih sistemih, generatorjih itd. V avtomobilski industriji se feritni magneti uporabljajo v zaganjalnikih, regulatorjih oken, hladilnih sistemih in ventilatorjih.

Feritni magneti imajo prisilno silo okoli 200 kA/m in preostalo magnetno indukcijo okoli 0,4 Tesla. V povprečju lahko feritni magnet traja od 10 do 30 let.

Alnico (aluminij-nikelj-kobalt)

Za trajne magnete na osnovi zlitine aluminija, niklja in kobalta je značilna neprekosljiva temperaturna odpornost in stabilnost: lahko ohranijo svoje magnetne lastnosti pri temperaturah do +550 °C, čeprav je njihova koercitivnost razmeroma nizka. Pod vplivom relativno majhnega magnetnega polja bodo takšni magneti izgubili svoje prvotne magnetne lastnosti.

Presodite sami: tipična prisilna sila je približno 50 kA/m s preostalo magnetizacijo približno 0,7 Tesla. Vendar pa so alnico magneti kljub tej lastnosti nepogrešljivi za nekatere znanstvene raziskave.

Tipične vsebnosti visoko magnetnih alnico zlitin segajo od 7 do 10 % aluminija, 12 do 15 % niklja, 18 do 40 % kobalta in 3 do 4 % bakra.

Več kot je kobalta, večja je indukcija nasičenosti in magnetna energija zlitine. Dodatki v obliki 2 do 8 % titana in samo 1 % niobija pripomorejo k večji koercitivni sili – do 145 kA/m. Dodatek 0,5 do 1 % silicija zagotavlja izotropne magnetne lastnosti.

Samarijevke

Če potrebujete izjemno odpornost proti koroziji, oksidaciji in temperaturam do +350°C, potem je magnetna zlitina samarija s kobaltom tisto, kar potrebujete.

Cenovno so samirij-kobalt magneti dražji od neodim magnetov zaradi bolj redke in drage kovine - kobalta. Vendar jih je priporočljivo uporabiti, če so potrebne minimalne dimenzije in teža končnih izdelkov.

To je najbolj primerno v vesoljsko plovilo, letalstvo in računalniška tehnologija, miniaturni elektromotorji in magnetne sklopke, v nosljivih napravah in napravah (ure, slušalke, Mobilni telefoni itd.)

Zaradi svoje posebne odpornosti proti koroziji se samarijevi magneti uporabljajo v strateških razvojnih in vojaških aplikacijah. Elektromotorji, generatorji, dvižni sistemi, motocikli - močan magnet iz samarijevo-kobaltove zlitine je idealen za agresivna okolja in težke pogoje delovanja. Koercitivna sila je približno 700 kA/m z ostankom magnetne indukcije približno 1 Tesla.

Neodim

Neodimovi magneti so danes v velikem povpraševanju in se zdijo najbolj obetavni. Zlitina neodima, železa in bora omogoča ustvarjanje supermagnetov za različna področja, od ključavnic in igrač do močnih dvižnih strojev.

Visoka koercitivna sila reda 1000 kA/m in preostala magnetizacija reda 1,1 Tesla omogočata, da magnet zdrži več let, 10 let Neodim magnet izgubi samo 1% svoje magnetizacije, če njegova temperatura v delovnih pogojih ne preseže +80°C (pri nekaterih znamkah do +200°C). Tako imajo neodimovi magneti le dve pomanjkljivosti - krhkost in nizka delovna temperatura.

Magnetni prah skupaj z vezivno komponento tvori mehak, upogljiv in lahek magnet. Vezivne komponente, kot so vinil, guma, plastika ali akril, omogočajo pridobivanje magnetov različne oblike in velikosti.

Magnetna sila je seveda slabša od čistega magnetnega materiala, vendar so včasih takšne rešitve potrebne za doseganje določenih namenov, nenavadnih za magnete: pri proizvodnji reklamnih izdelkov, pri izdelavi odstranljivih nalepk na avtomobilih, pa tudi pri izdelavi različnih pisarniških in spominskih izdelkov.

Enaki poli magnetov se odbijajo, drugačni pa privlačijo. Interakcija magnetov je razložena z dejstvom, da ima vsak magnet magnetno polje, in ti magnetna polja komunicirajo drug z drugim. Kaj je na primer razlog za magnetizacijo železa?

Po hipotezi francoskega znanstvenika Ampereja obstajajo elementarni električni tokovi (amperski tokovi) znotraj snovi, ki nastanejo kot posledica gibanja elektronov okoli jeder atomov in okoli lastne osi.

Ko se elektroni premikajo, nastanejo elementarna magnetna polja. In če kos železa pripeljemo v zunanje magnetno polje, potem so vsa elementarna magnetna polja v tem železu enakomerno usmerjena v zunanje magnetno polje in tvorijo lastno magnetno polje kosa železa. Torej, če je bilo uporabljeno zunanje magnetno polje dovolj močno, bo po izklopu kos železa postal trajni magnet.

Poznavanje oblike in magnetizacije trajnega magneta nam omogoča, da ga za izračune nadomestimo z enakovrednim sistemom električnih magnetizirajočih tokov. Takšna zamenjava je možna tako pri izračunu značilnosti magnetnega polja kot pri izračunu sil, ki delujejo na magnet iz zunanjega polja. Za primer izračunajmo silo interakcije med dvema trajnima magnetoma.

Naj imata magneta obliko tankih valjev, njuna polmera označimo z r1 in r2, njuni debelini h1, h2, osi magnetov sovpadata, razdaljo med magnetoma označimo z z, predpostavimo, da to je pomembno več velikosti magneti.

Pojasnjen je nastanek interakcijske sile med magneti tradicionalen način: En magnet ustvari magnetno polje, ki vpliva na drugi magnet.

Za izračun interakcijske sile miselno zamenjajmo magneta z enakomerno magnetizacijo J1 in J2 s krožnimi tokovi, ki tečejo vzdolž stranske površine valjev. Jakosti teh tokov bomo izrazili z magnetizacijo magnetov in upoštevali njihove radije enak polmerom magneti.

Indukcijski vektor B magnetnega polja, ki ga ustvari prvi magnet na mestu drugega, razdelimo na dve komponenti: aksialno, usmerjeno vzdolž osi magneta, in radialno, pravokotno nanjo.

Za izračun skupne sile, ki deluje na obroč, jo je treba mentalno razdeliti na majhne elemente IΔl in sešteti sile, ki delujejo na vsak tak element.

Z uporabo pravila leve roke je enostavno pokazati, da aksialna komponenta magnetnega polja vodi do pojava Amperovih sil, ki težijo k raztezanju (ali stiskanju) obroča - vektorska vsota teh sil je nič.

Prisotnost radialne komponente polja vodi do nastanka Amperejevih sil, usmerjenih vzdolž osi magnetov, to je do njihove privlačnosti ali odbijanja. Ostaja še izračun Amperovih sil - to bodo sile interakcije med dvema magnetoma.

Magnetno polje in njegove značilnosti

Oris predavanja:

Magnetno polje, njegove lastnosti in značilnosti.

Magnetno polje- oblika obstoja snovi, ki obdaja gibljive električne naboje (prevodniki s tokom, trajni magneti).

To ime je posledica dejstva, da ima, kot je leta 1820 odkril danski fizik Hans Oersted, orientacijski učinek na magnetno iglo. Oerstedov poskus: magnetno iglo smo postavili pod žico s tokom, ki se je vrtela na igli. Ko je bil tok vklopljen, je bil nameščen pravokotno na žico; ko se je smer toka spremenila, se je obrnil v nasprotno smer.

Osnovne lastnosti magnetnega polja:

nastanejo zaradi premikajočih se električnih nabojev, prevodnikov s tokom, trajnih magnetov in izmeničnega električnega polja;

deluje s silo na premikajoče se električne naboje, vodnike s tokom in namagnetena telesa;

izmenično magnetno polje generira izmenično električno polje.

Iz Oerstedovih izkušenj sledi, da je magnetno polje usmerjeno in mora imeti karakteristiko vektorske sile. Imenuje se in imenuje magnetna indukcija.

Magnetno polje je grafično predstavljeno z uporabo magnetnih silnic ali magnetnih indukcijskih črt. Magnetna moč vrstice To so črte, vzdolž katerih se nahajajo železni opilki ali osi majhnih magnetnih igel v magnetnem polju. V vsaki točki takšne črte je vektor usmerjen vzdolž tangente.

Linije magnetne indukcije so vedno sklenjene, kar kaže na odsotnost magnetnih nabojev v naravi in ​​vrtinčasto naravo magnetnega polja.

Običajno zapustijo severni pol magneta in vstopijo na južni. Gostota črt je izbrana tako, da je število črt na enoto površine, pravokotno na magnetno polje, sorazmerno z velikostjo magnetne indukcije.

n

Magnetni solenoid s tokom

Smer črt je določena s pravilom desnega vijaka. Solenoid je tuljava s tokom, katere zavoji se nahajajo blizu drug drugega, premer zavoja pa je veliko manjši od dolžine tuljave.

Magnetno polje znotraj solenoida je enakomerno. Magnetno polje se imenuje enakomerno, če je vektor konstanten na kateri koli točki.

Magnetno polje solenoida je podobno magnetnemu polju paličastega magneta.

Z

Solenoid, po katerem teče tok, je elektromagnet.

Izkušnje kažejo, da za magnetno polje, tako kot za električno polje, princip superpozicije: indukcija magnetnega polja, ki ga ustvari več tokov ali gibljivih nabojev, je enaka vektorski vsoti indukcije magnetnih polj, ki jih ustvari vsak tok ali naboj:

Vektor se vnese na enega od treh načinov:

a) iz Amperovega zakona;

b) z učinkom magnetnega polja na okvir s tokom;

c) iz izraza za Lorentzovo silo.

A Mpper je eksperimentalno ugotovil, da je sila, s katero magnetno polje deluje na element prevodnika s tokom I, ki se nahaja v magnetnem polju, neposredno sorazmerna sili

tok I in vektorski produkt elementa dolžine in magnetne indukcije:

- Amperov zakon

n
Smer vektorja lahko najdemo po splošnih pravilih vektorskega produkta, iz katerega sledi pravilo leve roke: če je dlan leve roke nameščena tako, da vanjo vstopijo magnetne silnice in 4 iztegnjeni prsti so usmerjeni vzdolž toka, potem bo upognjen palec pokazal smer sile.

Silo, ki deluje na žico končne dolžine, lahko najdemo z integracijo po celotni dolžini.

Ko je I = const, B=const, F = BIlsin

Če je  =90 0, je F = BIl

Indukcija magnetnega polja- vektorska fizikalna količina, numerično enaka sili, ki deluje v enakomernem magnetnem polju na vodnik enote dolžine z enoto toka, ki se nahaja pravokotno na magnetne črte sile.

1T je indukcija enakomernega magnetnega polja, pri katerem sila 1N deluje na 1m dolg vodnik s tokom 1A, ki se nahaja pravokotno na magnetne silnice.

Do sedaj smo obravnavali makrotokove, ki tečejo v prevodnikih. Vendar pa po Amperejevi predpostavki v vsakem telesu obstajajo mikroskopski tokovi, ki jih povzroča gibanje elektronov v atomih. Ti mikroskopski molekularni tokovi ustvarjajo lastno magnetno polje in se lahko vrtijo v poljih makrotokov, kar ustvarja dodatno magnetno polje v telesu. Vektor označuje nastalo magnetno polje, ki ga ustvarjajo vsi makro- in mikrotokovi, tj. pri istem makrotoku ima vektor v različnih okoljih različne vrednosti.

Magnetno polje makrotokov opisuje vektor magnetne jakosti.

Za homogeni izotropni medij

 0 = 410 -7 H/m - magnetna konstanta,  0 = 410 -7 N/A 2,

 je magnetna prepustnost medija, ki kaže, kolikokrat se spremeni magnetno polje makrotokov zaradi polja mikrotokov medija.

Magnetni tok. Gaussov izrek za magnetni pretok.

Vektorski tok(magnetni tok) skozi mesto dS imenujemo skalarna količina, ki je enaka

kje je projekcija na smer normale na mesto;

 je kot med vektorjema in.

Usmerjeni površinski element,

Vektorski tok je algebraična količina,

če - pri zapuščanju površine;

če - ob vstopu na površino.

Pretok vektorja magnetne indukcije skozi poljubno površino S je enak

Za enakomerno magnetno polje = const,

1 Wb - magnetni tok, ki poteka skozi ravno površino s površino 1 m 2, ki se nahaja pravokotno na enakomerno magnetno polje, katerega indukcija je 1 T.

Magnetni pretok skozi površino S je številčno enak številu silnic, ki prečkajo to površino.

Ker so črte magnetne indukcije vedno zaprte, je za zaprto površino število črt, ki vstopajo v površino (Ф 0), zato je skupni tok magnetne indukcije skozi zaprto površino enak nič.

- Gaussov izrek: Pretok vektorja magnetne indukcije skozi katero koli zaprto površino je enak nič.

Ta izrek je matematični izraz dejstva, da v naravi ni magnetnih nabojev, na katerih se začnejo ali končajo črte magnetne indukcije.

Biot-Savart-Laplaceov zakon in njegova uporaba pri izračunu magnetnih polj.

Magnetno polje enosmernih tokov različnih oblik je podrobno proučeval Fr. znanstvenika Biot in Savard. Ugotovili so, da je v vseh primerih magnetna indukcija na poljubni točki sorazmerna z jakostjo toka in odvisna od oblike, velikosti vodnika, lege te točke glede na vodnik in od okolja.

Rezultate teh poskusov je povzel Fr. matematik Laplace, ki je upošteval vektorsko naravo magnetne indukcije in postavil hipotezo, da je indukcija v vsaki točki po principu superpozicije vektorska vsota indukcij elementarnih magnetnih polj, ki jih ustvarja vsak odsek tega vodnika.

Laplace je leta 1820 oblikoval zakon, ki se je imenoval Biot-Savart-Laplaceov zakon: vsak element prevodnika s tokom ustvarja magnetno polje, katerega indukcijski vektor v neki poljubni točki K je določen s formulo:

- Biot-Savart-Laplaceov zakon.

Iz Biot-Sauvar-Laplaceovega zakona sledi, da smer vektorja sovpada s smerjo vektorskega produkta. Enako smer daje pravilo desnega vijaka (gimlet).

Glede na to,

Prevodniški element, sousmerjen s tokom;

Vektor polmera, ki se povezuje s točko K;

Biot-Savart-Laplaceov zakon je praktičnega pomena, ker vam omogoča, da na dani točki v prostoru najdete indukcijo magnetnega polja toka, ki teče skozi prevodnik končnih dimenzij in poljubne oblike.

Za tok poljubne oblike je takšen izračun zapleten matematični problem. Če pa ima porazdelitev toka določeno simetrijo, potem uporaba principa superpozicije skupaj z Biot-Savart-Laplaceovim zakonom omogoča razmeroma enostaven izračun specifičnih magnetnih polj.

Poglejmo si nekaj primerov.

A. Magnetno polje ravnega prevodnika, po katerem teče tok.

za prevodnik končne dolžine:

za vodnik neskončne dolžine:  1 = 0,  2 = 

B. Magnetno polje v središču krožnega toka:

=90 0 , sin=1,

Oersted je leta 1820 eksperimentalno odkril, da je kroženje v zaprti zanki, ki obdaja sistem makrotokov, sorazmerno z algebraično vsoto teh tokov. Koeficient sorazmernosti je odvisen od izbire sistema enot in je v SI enak 1.

C
Kroženje vektorja imenujemo integral zaprte zanke.

Ta formula se imenuje izrek o kroženju ali zakon o totalnem toku:

kroženje vektorja jakosti magnetnega polja vzdolž poljubnega sklenjenega tokokroga je enako algebraični vsoti makrotokov (ali celotnega toka), ki jih pokriva to vezje. njegov značilnosti V prostoru, ki obdaja tokove in trajne magnete, se pojavi sila polje, poklical magnetni. Razpoložljivost magnetni polja se razkrije...

O resnični strukturi elektromagnetnega polja in njegov značilnostiširjenje v obliki ravnih valov.

Članek >> Fizika

O REALNI STRUKTURI ELEKTROMAGNET POLJA IN NJEGOVO ZNAČILNOSTIŠIRJENJE V OBLIKI RAVNSKIH VALOV... druge komponente enojnega polja: elektromagnetno polje z vektorskimi komponentami in električnim polje s komponentami in magnetni polje s komponentami...

Magnetna polje, tokokrogi in indukcija

Povzetek >> Fizika

... polja). Osnovno značilnost magnetni polja je njegov sila, določena z vektorjem magnetni indukcija (indukcijski vektor magnetni polja). V SI magnetni... imeti magnetni trenutek. Magnetna polje in njegov Parametri Smer magnetničrte in...

Magnetna polje (2)

Povzetek >> Fizika

Odsek vodnika AB s tokom magnetni polje pravokotno njegov magnetni vrstice. Ko je prikazano na sliki ... je vrednost odvisna samo od magnetni polja in lahko služi njegov kvantitativno značilnost. Ta vrednost je sprejeta ...

Magnetna materiali (2)

Povzetek >> Ekonomija

Materiali, ki pridejo v stik z magnetni polje, izraženo v njegov spremembi, pa tudi pri drugih... in po prenehanju izpostavljenosti magnetni polja.1. Osnovno značilnosti magnetni materialiMagnetne lastnosti materialov so značilne...

Tema: Magnetno polje

Pripravil: Baygarashev D.M.

Preveril: Gabdullina A.T.

Magnetno polje

Če sta dva vzporedna vodnika povezana z virom toka, tako da skoznje teče električni tok, se vodnika glede na smer toka v njiju odbijata ali privlačita.

Razlaga tega pojava je možna s stališča nastanka posebne vrste snovi okoli prevodnikov - magnetnega polja.

Imenujemo sile, s katerimi medsebojno delujejo vodniki s tokom magnetni.

Magnetno polje- To posebna vrsta snov, katere posebnost je vpliv na premikajoči se električni naboj, vodnike s tokom, telesa z magnetnim momentom, s silo, odvisno od vektorja hitrosti naboja, smeri toka v prevodniku in smeri magnetni moment telesa.

Zgodovina magnetizma sega v pradavnino, v starodavne civilizacije Male Azije. Na ozemlju Male Azije, v Magneziji, so našli kamnine, katerih vzorci so se med seboj privlačili. Glede na ime območja so takšne vzorce začeli imenovati "magneti". Vsak magnet v obliki palice ali podkve ima dva konca, imenovana poli; Prav na tem mestu so njegove magnetne lastnosti najbolj izrazite. Če magnet obesite na vrvico, bo en pol vedno kazal proti severu. Kompas temelji na tem principu. Severni pol prosto visečega magneta se imenuje severni pol magneta (N). Nasprotni pol se imenuje južni pol (S).

Magnetni poli delujejo med seboj: enaki poli se odbijajo in nasprotno privlačijo. Podobno kot koncept električnega polja, ki obdaja električni naboj, je uveden koncept magnetnega polja okoli magneta.

Leta 1820 je Oersted (1777-1851) odkril, da se magnetna igla, ki se nahaja poleg električnega vodnika, odkloni, ko tok teče skozi vodnik, to pomeni, da se okoli vodnika, po katerem teče tok, ustvari magnetno polje. Če vzamemo okvir s tokom, potem zunanje magnetno polje interagira z magnetnim poljem okvirja in ima nanj orientacijski učinek, tj. Obstaja položaj okvirja, pri katerem ima zunanje magnetno polje največji vrtilni učinek nanj. , in obstaja položaj, ko je sila navora enaka nič.

Magnetno polje na kateri koli točki lahko označimo z vektorjem B, ki se imenuje vektor magnetne indukcije oz magnetna indukcija na točki.

Magnetna indukcija B je vektorska fizikalna količina, ki je značilnost jakosti magnetnega polja v točki. Enak je razmerju največjega mehanskega momenta sil, ki delujejo na okvir s tokom v enakomernem polju, in produkta jakosti toka v okvirju in njegove površine:

Smer vektorja magnetne indukcije B je vzeta kot smer pozitivne normale na okvir, ki je s tokom v okvirju povezana po pravilu desnega vijaka, z mehanskim navorom, ki je enak nič.

Enako kot so bile upodobljene črte električne poljske jakosti, so upodobljene indukcijske črte magnetnega polja. Magnetna silnica je namišljena črta, katere tangenta v točki sovpada s smerjo B.

Smeri magnetnega polja v dani točki lahko definiramo tudi kot smer, ki kaže

severni pol igle kompasa, postavljen na to točko. Menijo, da so črte magnetnega polja usmerjene od severnega proti južnemu tečaju.

Smer magnetnih indukcijskih linij magnetnega polja, ki ga ustvari električni tok, ki teče skozi ravni prevodnik, je določena s pravilom gimlet ali desnega vijaka. Smer magnetnih indukcijskih linij je vzeta za smer vrtenja glave vijaka, ki bi zagotovila njeno translacijsko gibanje v smeri električnega toka (slika 59).

kjer je n01 = 4 Pi 10 -7 V s/(A m). - magnetna konstanta, R - razdalja, I - jakost toka v prevodniku.

Za razliko od elektrostatičnih silnic, ki se začnejo pri pozitivnem in končajo pri negativnem naboju, so magnetne silnice vedno zaprte. Magnetni naboj, podoben električnemu, ni bil zaznan.

Za enoto indukcije je vzeta ena tesla (1 T) - indukcija takšnega enakomernega magnetnega polja, pri katerem največji mehanski navor 1 Nm deluje na okvir s površino 1 m2, skozi katerega teče tok 1 A teče.

Indukcijo magnetnega polja lahko določimo tudi s silo, ki deluje na vodnik s tokom v magnetnem polju.

Na prevodnik, po katerem teče tok, postavljen v magnetno polje, deluje Amperova sila, katere velikost je določena z naslednjim izrazom:

kjer je I jakost toka v vodniku, l - dolžina vodnika, B je velikost vektorja magnetne indukcije in je kot med vektorjem in smerjo toka.

Smer Amperove sile lahko določimo s pravilom leve roke: dlan leve roke postavimo tako, da magnetne indukcijske črte vstopijo v dlan, štiri prste postavimo v smeri toka v vodniku, nato upognjen palec kaže smer Amperove sile.

Ob upoštevanju, da je I = q 0 nSv, in zamenjavi tega izraza v (3.21), dobimo F = q 0 nSh/B sin a. Število delcev (N) v dani prostornini prevodnika je N = nSl, potem je F = q 0 NvB sin a.

Določimo silo, s katero deluje magnetno polje na posamezen nabit delec, ki se giblje v magnetnem polju:

Ta sila se imenuje Lorentzova sila (1853-1928). Smer Lorentzove sile lahko določimo s pravilom leve roke: dlan leve roke postavimo tako, da črte magnetne indukcije vstopijo v dlan, štirje prsti kažejo smer gibanja pozitivnega naboja, veliki upognjen prst kaže smer Lorentzove sile.

Interakcijska sila med dvema vzporednima vodnikoma, po katerih tečeta toka I 1 in I 2, je enaka:

Kje l - del prevodnika, ki se nahaja v magnetnem polju. Če sta toka istosmerna, se vodnika privlačita (slika 60), če sta nasprotna, se odbijata. Sile, ki delujejo na vsak prevodnik, so enake po velikosti in nasprotne smeri. Formula (3.22) je osnova za določanje enote toka 1 amper (1 A).

Za magnetne lastnosti snovi je značilna skalarna fizikalna količina - magnetna prepustnost, ki kaže, kolikokrat se indukcija B magnetnega polja v snovi, ki popolnoma zapolni polje, razlikuje po velikosti od indukcije B 0 magnetnega polja v vakuum:

Glede na magnetne lastnosti delimo vse snovi na diamagnetic, paramagnetic in feromagnetni.

Razmislimo o naravi magnetnih lastnosti snovi.

Elektroni v lupini atomov snovi se gibljejo po različnih orbitah. Če poenostavimo, menimo, da so te orbite krožne in vsak elektron, ki kroži okoli atomskega jedra, lahko obravnavamo kot krožni električni tok. Vsak elektron tako kot krožni tok ustvarja magnetno polje, ki ga imenujemo orbitalno. Poleg tega ima elektron v atomu lastno magnetno polje, imenovano spinsko polje.

Če se ob vnosu v zunanje magnetno polje z indukcijo B 0 znotraj snovi ustvari indukcija B< В 0 , то такие вещества называются диамагнитными (n< 1).

IN diamagnetno V materialih se v odsotnosti zunanjega magnetnega polja kompenzirajo magnetna polja elektronov in ko so vneseni v magnetno polje, postane indukcija magnetnega polja atoma usmerjena proti zunanjemu polju. Diamagnetni material je potisnjen iz zunanjega magnetnega polja.

U paramagnetni materialov magnetna indukcija elektronov v atomih ni popolnoma kompenzirana in atom kot celota se izkaže kot majhen trajni magnet. Običajno so v snovi vsi ti majhni magneti naključno usmerjeni in skupna magnetna indukcija vseh njihovih polj je nič. Če postavite paramagnet v zunanje magnetno polje, potem se bodo vsi majhni magneti - atomi vrteli v zunanjem magnetnem polju kot igle kompasa in magnetno polje v snovi se bo povečalo ( n >= 1).

Feromagnetno so tisti materiali, pri katerih n" 1. V feromagnetnih materialih se ustvarijo tako imenovane domene, makroskopska področja spontane magnetizacije.

V različnih domenah imajo indukcije magnetnega polja različne smeri (slika 61) in v velikem kristalu

medsebojno kompenzirajo. Ko feromagnetni vzorec vnesemo v zunanje magnetno polje, se meje posameznih domen premaknejo tako, da se volumen domen, usmerjenih vzdolž zunanjega polja, poveča.

S povečanjem indukcije zunanjega polja B 0 se poveča magnetna indukcija magnetizirane snovi. Pri nekaterih vrednostih B 0 se indukcija ustavi močno povečanje. Ta pojav imenujemo magnetna nasičenost.

Značilna lastnost feromagnetnih materialov je pojav histereze, ki je dvoumna odvisnost indukcije v materialu od indukcije zunanjega magnetnega polja, ko se spremeni.

Magnetna histerezna zanka je zaprta krivulja (cdc`d`c), ki izraža odvisnost indukcije v materialu od amplitude indukcije zunanjega polja s periodično precej počasno spremembo slednjega (slika 62).

Histerezno zanko označujejo naslednje vrednosti: B s, Br, B c. B s - največja vrednost materialne indukcije pri B 0s; V r je preostala indukcija, enaka vrednosti indukcije v materialu, ko se indukcija zunanjega magnetnega polja zmanjša od B 0s do nič; -B c in B c - prisilna sila - vrednost, ki je enaka indukciji zunanjega magnetnega polja, ki je potrebna za spremembo indukcije v materialu iz preostale na nič.

Za vsak feromagnet obstaja temperatura (Curiejeva točka (J. Curie, 1859-1906), nad katero feromagnet izgubi svoje feromagnetne lastnosti.

Obstajata dva načina, kako magnetiziran feromagnet prenesti v razmagneteno stanje: a) segrejemo nad Curiejevo točko in ohladimo; b) magnetizirajte material z izmeničnim magnetnim poljem s počasi padajočo amplitudo.

Feromagneti z nizko preostalo indukcijo in koercitivno silo se imenujejo mehki magneti. Uporabljajo se v napravah, kjer je treba feromagnete pogosto ponovno magnetizirati (jedra transformatorjev, generatorjev itd.).

Za izdelavo trajnih magnetov se uporabljajo magnetno trdi feromagneti, ki imajo veliko koercitivno silo.