3582468765

Inżynieria materiałowa (laboratoria IWN)		Grupa dziekańska	El
Temat:	Badanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków	Nr ćw.	5
Imię i nazwisko		Grupa laborat.	2
Data wykonania:	03.12.2017 Data 17.12.2017 oddania:	Ocena:

1. Wprowadzenie teoretyczne

1.1 Pole magnetyczne

W uproszczeniu pole magnetyczne jest obszarem w którym na poruszające się, naładowane cząstki działa siła zależna od iloczynu ładunku i prędkości. Poruszające ładunki wytwarzają pole magnetyczne opisane wektorowo wielkościami: indukcji magnetycznej ® , natężenia pola magnetycznego “ i polaryzacją magnetyczną ^ . Występujące w ciałach stałych trwałe momenty magnetyczne pod działaniem zewnętrznego pola magnetycznego ulegają uporządkowaniu, materiał podlega namagnesowaniu inaczej polaryzacją magnetyczną. Namagnesowanie magnetyka jest wprost proporcjonalnego do pola makroskopowego, opisanego przez wektor indukcji magnetycznej wewnątrz ciała stałego , jest proporcjonalne do natężenia pola magnetycznego:

B=ii₀-H+n₀-M

gdzie: flo- bezwzględna przenikalność magnetyczna próżni równa 4|J*10'⁷ [H/m], jj - względna przenikalność magnetyczna materiału

1.2 Ferromagnetyki

Dla większości ciał stałych p ma wartość zbliżoną do 1, zatem wykres funkcji B=f(H) jest prostą przechodzącą przez początek układu współrzędnych, namagnesowanie podczas braku pola jest zerowe. Szczególną klasę pośród diamagnetyzmu i paramagnetyzmu stanowią ferromagnetyki, o p wynoszącym rzędu 10³-10⁴ oraz silnie zależącego od natężenia zewnętrznego pola magnetycznego.

W ferromagnetyku, momenty magnetyczne na skutek spontanicznego namagnesowania ustawiają się równoległe wzdłuż jednego kierunku tworząc obszar zwany domeną magnetyczną. W ciele stałym występuje wiele domen magnetycznych ustawionych w różnych kierunkach, konfiguracja w krysztale jest taka że energia całkowita osiąga minimum. Magnesowanie ferromagnetyka powoduje zmiany w strukturze domen, tj. przesuwanie granic i obrót domen. Każdy ferromagnetyk ma określoną temperaturę Curie zależną od materiału, po przekroczeniu tej temperatury zmienia właściwości ferromagnetyka i staje się paramagnetykiem.

1.3 Krzywa namagnesowania

Rzeczywista krzywa namagnesowania wyznacza się przez równoczesny pomiar indukcji magnetycznej B oraz natężenia zewnętrznego pola H. Kształt krzywej namagnesowania zależy m.in. od warunków początkowych i kierunku zmienności pola (zwiększenie lub zmniejszenie). Zwykle rozpoczyna się ono od stanu idealnego namagnesowania. Krzywa rozpoczynająca się w początku układu, odpowiadająca monotonicznemu wzrostowi natężenia pola podczas pierwszego namagnesowania, nazywa się krzywa pierwotnego. Pełne przemagnesowanie, czyli zmiana natężenia od Hmax do -Hmax i z powrotem do Hmax, odbywa się wzdłuż krzywej zamkniętej: pętla histerezy.

Współrzędne punktów przecięcia pętli histerezy z osiami układu współrzędnych sa punktami charakterystycznymi: Br - indukcja resztkowa, Hc- natężenie koercji.