9. Застосування феромагнітних матеріалів

У залежності від значень коерцитивної сили розрізняють магнітно-тверді (магнітно-жорсткі) та магнітно-м'які матеріали. Магнітно-тверді матеріали характеризуються великим значенням коерцитивної сили (10³ А/м – 10⁵ А/м). Для магнітно-м'яких матеріалів коерцитивна сила величина порядку 0.1 – 10 А/м. Тому в тих пристроях, де необхідно перемагнічування феромагнетика використовують магнітно–м'які матеріали. Це стосується осердь трансформаторів, роторів та статорів електродвигунів змінного струму, осердь дроселів змінного струму і т.д.

Для виготовлення постійних магнітів використовують магнітно–тверді матеріали з великим значенням залишкової намагніченості.

В останній час широкого практичного застосування набули напівпровідникові феромагнітні матеріали ферити, які являють хімічні з'єднання типу Ме_ОFe₂O₃, де Ме – один з (або суміш) двовалентних катіонів Mn, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, Cd, Fe⁺². Сучасна технологія дозволяє отримати ферити з наперед заданими магнітними властивостями, що і визначає широке застосування феритів. Наприклад, феритні матеріали використовують у високочастотній техніці, де звичайні феромагнітні матеріали просто непридатні, так як в них відбуваються втрати енергії на вихрові струми. Особливо широке застосування ферити набули у обчислювальній техніці та для магнітного запису інформації. Так, магнітні диски і магнітні стрічки являють собою синтетичну основу, на яку наносять тонкий шар надзвичайно дрібнодисперсного порошку фериту. Запис інформації проводиться намагнічуванням за допомогою відповідних магнітних головок феромагнітного порошку. Кожне зерно фериту зберігає інформацію у вигляді намагнічення: більший сигнал – більше намагнічення. В побутовій техніці такий запис інформації використовують у магнітофонах та відеомагнітофонах.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Дати означення магнітного моменту контуру із струмом.

2. Які магнітні моменти зумовлюють магнітні властивості речовини.

3. Дайте означення намагніченості (вектора намагнічення речовини).

4. Які величини називаються магнітною сприйнятливістю і магнітною проникністю речовини? Який зв’язок між цими величинами?

5. Які речовини називаються діамагнетиками, парамагнетиками і феромагнетиками ? Яка для цих речовин магнітна сприйнятливість і магнітна проникливість?

6. Яка природа феромагнетизму? Наведіть та поясність криву намагнічення феромагнетика.

7. В чому полягає магнітний гістерезис? Наведіть та поясніть петлю гістерезису

8. Який принцип експериментального методу зняття петлі гістерезису за допомогою осцилографа?

9. Яка послідовність виконання роботи? Як розрахувати залишкову намагніченість та коерцитивну силу досліджуваного феромагнетика?

10. Наведіть приклади застосування феромагнітних матеріалів.

1 “спін” від англійського – обертатись. Спочатку вважали, що спіновий магнітний момент пов'язаний з обертанням самого електрона. Але таке механічне трактування виявилось зовсім нездатним. Спін електрона треба розуміти як його невід'ємну властивість таку саму, як і його електричний заряд, і будь-які механічні аналогії тут несприйнятливі.

2 напруженість магнітного поля, як його характеристика, визначається тільки макрострумами (струмами провідності), які створюють магнітне поле і одиниця напруженості магнітного поля 1 А/м (див. лабораторну роботу № 59).

3 індукція магнітного поля – силова характеристика поля. Одиниця індукції магнітного поля 1 Тл (див. лабораторну роботу № 54).

1 Вивчаючи властивості сегнетоелектриків ми теж мали справу з фазовим переходом другого роду, де відбуваються руйнування електричних доменів – областей спонтанної поляризації.

1 Індукція магнітного поля - силова характеристика поля. Одиниця індукції 1 Тл (тесла). 1 Тл=1 Н/Ам

1 Області спонтанної (самовільної) поляризації теж називають доменами. такі електричні домени існують в сегнетоелектриках (див. Л. Р. №39).

1 Явище гістерезису також властиве і сегнетоелектрикам, для яких крива поляризації при збільшенні напруженості зовнішнього поля не співпадає (відстає) від кривої при зменшенні зовнішнього електричного поля.

46