6. Магнитные свойства материалов

6.1.-6.5. Дайте определение физических величин, относящихся к описанию магнитного поля в веществе: векторов магнитной индукции, намагниченности, напряжённости магнитного поля; вектора магнитного момента; магнитной проницаемости и магнитной восприимчивости вещества. Покажите взаимосвязь всех вышеперечисленных величин, относящихся к описанию магнитных свойств веществ.

Охарактеризуйте основные виды магнитного состояния вещества: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики, ферримагнетики. Приведите примеры этих материалов.

6.1. Что такое диамагнитный эффект? Объясните природу диамагнитного эффекта. Что такое ларморова прецессия? Какие виды магнетиков обладают диамагнитным эффектом? Какие вещества называют диамагнетиками? Приведите примеры диамагнетиков.

6.2. Что такое парамагнетизм? Объясните природу парамагнетизма. Какие вещества называют парамагнетиками? Приведите примеры парамагнетиков.

6.3. Что такое ферромагнетизм, магнитные домены, спонтанная намагниченность? Изобразите на графике основную кривую намагничивания ферромагнетика (зависимость величины магнитной индукции от напряжённости магнитного поля) и объясните, чем обусловлен характерный вид кривой намагничивания. Что такое остаточная магнитная индукция, коэрцитивная сила, гистерезис? Изобразите на графике петлю гистерезиса. Какие вещества называют ферромагнетиками? Приведите примеры ферромагнетиков.

6.4. В чём суть и проявление эффекта магнитострикции? Опишите процесс намагничивания материала и изменения границ доменов.

6.5. Опишите и объясните зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов от температуры. В чём суть закона Кюри-Вейса? Что такое температура Кюри? Приведите значение температуры Кюри для различных материалов.

6.6.-6.8. Опишите петлю гистерезиса при различных максимальных значениях напряжённости магнитного поля. Что такое предельный цикл? Какие вещества называются магнитотвёрдыми и магнитомягкими? Чему равны значение остаточной индукции и коэрцитивной силы для магнитомягких и магнитотвёрдых материалов? Приведите примеры этих материалов. Где используются те и другие? Что такое «потери на гистерезис» и как они определяются?

6.6. Как влияют на магнитные характеристики механические напряжения в материале. Приведите примеры.

6.7. Как влияет на параметры петли гистерезиса тепловая обработка материала? Приведите примеры.

6.8. Опишите причину влияния толщины листа трансформаторной стали на значение коэрцитивной силы.

6.9.- 6.14. Опишите свойства, назовите основные характеристики, области применения, марки магнитомягких материалов: железа, низкоуглеродистой стали, чистого железа, карбонильного железа, кремнистой электротехнической стали, ферритов, пермаллоев. По данным учебника [1, табл. 9.1.-9.3.] нарисуйте и объясните зависимости:

6.9. Максимальной магнитной проницаемости и коэрцитивной силы железа от содержания кислорода.

6.10. Плотности и удельного электрического сопротивления электротехнической стали от содержания кремния.

6.11. Магнитной индукции от напряжённости магнитного поля B(H) для марки стали 2013. Рассчитайте, изобразите и объясните зависимость магнитной проницаемости от напряжённости магнитного поля μ(Н). Опишите свойства материала. Назовите области применения.

6.12. Магнитной индукции от напряжённости магнитного поля B(H) для марки стали 2112. Рассчитайте, изобразите и объясните зависимость магнитной проницаемости от напряжённости магнитного поля μ(Н). Опишите свойства материала. Назовите области применения.

6.13. Магнитной индукции от напряжённости магнитного поля B(H) для марки стали 2212. Рассчитайте, изобразите и объясните зависимость магнитной проницаемости от напряжённости магнитного поля μ(Н). Опишите свойства материала. Назовите области применения.

6.14. Магнитной индукции от напряжённости магнитного поля B(H) для марки стали 2314. Рассчитайте, изобразите и объясните зависимость магнитной проницаемости от напряжённости магнитного поля μ(Н). Опишите свойства материала. Назовите области применения.

6.15.-6.17. Опишите состав, назовите марки, свойства, области применения пермаллоев. Сравните их свойства со свойствами других магнитных материалов: железа, альсифера.

6.15. Опишите влияние легирующих добавок на свойства пермаллоев.

6.16. Расшифруйте и сравните свойства материалов марок 45Н, 50HXC, 80HXC.

6.17. Расшифруйте и сравните свойства материалов марок 50H, 50HXC, 76HXД.

6.18.-6.19. Опишите марки, строение и состав магнитомягких ферритов. Проанализируйте влияние количества окиси никеля, железа, цинка на величину магнитной проницаемости.

6.18. Опишите и объясните влияние температуры на магнитную проницаемость ферритов различных марок.

6.19. Опишите и объясните схему использования магнитомягких ферритов на различных частотах. Что такое граничная частота?

6.20. Опишите свойства магнитотвёрдых материалов по составу, состоянию и способу получения. Какие значения коэрцитивной силы, остаточной индукции, магнитной проницаемости характерны для магнитотвёрдых материалов?

Опишите характеристики материалов для постоянных магнитов. Опишите и объясните кривые размагничивания и магнитной энергии, заключённой в воздушном зазоре, для магнитного материала.