18.2. Магнитный гистерезис. Работы Столетова. Точка Кюри
Гистерезис означает запаздывание.
Столетов изучал свойства ферромагнетиков, в частности, процесс их намагничивания.
Процесс намагничивания можно схематически изобразить так:
Рис. 18.2.
Рис. 18.3.
Если напряженность магнитного поля равна нулю, вещество не вернется в прежнее состояние. Ордината В0 — остаточная намагниченность.
Остаточная намагниченность В0 — значение магнитной индукции вещества в отсутствие внешнего магнитного поля.
С помощью коммутатора меняли направление тока в соленоиде. Увеличим ток соленоида в противоположном направлении. При некотором значении напряженности магнитного поля вещество размагнитится полностью.
Коэрцитивная сила Нс — это сила, при которой вещество полностью размагнитится.
Изменение индукции внутреннего поля все время запаздывает в отношении индукции внешнего поля.
Ферромагнетик— такой материал, который обладает “памятью”. Все процессы зависят от того, что было с ним раньше.
Точка Кюри
Оборудование:
Магнит постоянный.
Шуруп или гвоздь железный на нихромовой проволоке.
Штатив универсальный.
Горелка газовая.
Осветитель для теневой проекции.
Рис. 18.4.
Выводы: когда температура шурупа достигнет точки Кюри, он потеряет свои ферромагнитные свойства, перестанет притягиваться и отпадет от магнита: проволока, на которой он подвешен, займет вертикальное положение.
18.3. Магнитные материалы и их применение
сильные электромагниты для поднятия грузов,
слабые электромагниты используются в электромагнитных реле,
магнитная очистка воды,
устройства из ферромагнетиков применяют в вычислительной технике для записи, хранения и считывания информации.
В ЭВМ вся информация хранится в виде двоичного кода, то есть в виде комбинации нулей и единиц. Ферромагнетик может быть либо намагничен, либо — нет. Этим состояниям вещества соответствует значение бита информации. Таким образом, если создать в магнитном материале последовательность намагниченных и ненамагниченных зон, то он будет полностью отображать заложенную в него информацию, которую впоследствии можно неоднократно считывать и изменять.
На различных этапах создания ЭВМ в качестве запоминающих устройств (ЗУ) применялись магнитные барабаны, магнитные ленты, магнитные диски. Одним из современных ЗУ является ЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). В них в качестве магнитоактивной среды используется феррит - гранатовая пленка, в которой вектор намагниченности направлен перпендикулярно поверхности пленки (рис. 18.5).
Рис. 18.5.
Для считывания информации используют эффект Фарадея. Он заключается в том, что при прохождении поляризованного света через магнитоактивную среду плоскость поляризации света поворачивается, причем направление угла поворота зависит от направления намагниченности пленки. Тогда в системе поляризатор – анализатор получается контрастная картина, в которой областям пленки с различными направлениями намагниченности соответствуют различные значения интенсивности прошедшего через эту систему светового потока. Применение фотоприемника позволяет преобразовать световой сигнал в электрический.
Рис. 18.6.