Какая величина характеризует магнитные свойства среды

Какая величина характеризует магнитные свойства среды thumbnail

Äëÿ òîãî, ÷òîáû îáúÿñíèòü ñóùåñòâîâàíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ, Àìïåð ïðåäïîëîæèë, ÷òî â âåùåñòâå, êîòîðîå îáëàäàåò ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè, åñòü ìèêðîñêîïè÷åñêèå êðóãîâûå òîêè (ìîëåêóëÿðíûå òîêè). Ýòà èäåÿ â äàëüíåéøåì, ïîñëå îòêðûòèÿ ýëåêòðîíà è ñòðîåíèÿ àòîìà, ïîäòâåðäèëàñü: ýòè òîêè ñîçäàþòñÿ äâèæåíèåì ýëåêòðîíîâ âîêðóã ÿäðà è, òàê êàê îðèåíòèðîâàíû îäèíàêîâî, â ñóììå îáðàçóþò ïîëå âíóòðè è âîêðóã ìàãíèòà.

Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà âåùåñòâà Ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü Ôåððîìàãíåòèêè

Íà ðèñóíêå à ïëîñêîñòè, â êîòîðûõ ðàçìåùåíû ýëåìåíòàðíûå ýëåêòðè÷åñêèå òîêè, îðèåíòèðîâàíû áåñïîðÿäî÷íî èç-çà õàîòè÷íîãî òåïëîâîãî äâèæåíèÿ àòîìîâ, è âåùåñòâî íå ïðîÿâëÿåò ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ.  íàìàãíè÷åííîì ñîñòîÿíèè (ïîä äåéñòâèåì, íàïðèìåð, âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ) (ðèñóíîê á) ýòè ïëîñêîñòè îðèåíòèðîâàíû îäèíàêîâî, è èõ äåéñòâèÿ ñóììèðóþòñÿ.

Ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü.

Ðåàêöèÿ ñðåäû íà âîçäåéñòâèå âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ èíäóêöèåé Â0 (ïîëå â âàêóóìå) îïðåäåëÿåòñÿ ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòüþ μ:

Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà âåùåñòâà Ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü Ôåððîìàãíåòèêè.

ãäå  — èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â âåùåñòâå. Ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü àíàëîãè÷íà äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ɛ.

Ïî ñâîèì ìàãíèòíûì ñâîéñòâàì âåùåñòâà ðàçäåëÿþòñÿ íà äèàìàãíåòèêè, ïàðàìàãíåòèêè è ôåððîìàãíåòèêè. Ó äèàìàãíåòèêîâ êîýôôèöèåíò μ, êîòîðûé õàðàêòåðèçóåò ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ñðåäû, ìåíüøå åäèíèöû (ê ïðèìåðó, ó âèñìóòà μ = 0,999824); ó ïàðàìàãíåòèêîâ μ > 1 (ó ïëàòèíû μ — 1,00036); ó ôåððîìàãíåòèêîâ μ ≫ 1 (æåëåçî, íèêåëü, êîáàëüò).

Äèàìàãíåòèêè îòòàëêèâàþòñÿ îò ìàãíèòà, ïàðàìàãíåòèêè — ïðèòÿãèâàþòñÿ ê íåìó. Ïî ýòèì ïðèçíà­êàì èõ ìîæíî îòëè÷èòü äðóã îò äðóãà. Ó ìíîãèõ âåùåñòâ ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü ïî÷òè íå îòëè÷àåòñÿ îò åäèíèöû, íî ó ôåððîìàãíåòèêîâ ñèëüíî ïðåâîñõîäèò åå, äîñòèãàÿ íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ òûñÿ÷ åäèíèö.

Ôåððîìàãíåòèêè.

Ñàìûå ñèëüíûå ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ïðîÿâëÿþò ôåððîìàãíåòèêè. Ìàãíèòíûå ïîëÿ, êîòîðûå ñîçäàâàþòñÿ ôåððîìàãíåòèêàìè, ãîðàçäî ñèëüíåå âíåøíåãî íàìàãíè÷èâàþùåãî ïî­ëÿ. Ïðàâäà, ìàãíèòíûå ïîëÿ ôåððîìàãíåòèêîâ ñîçäàþòñÿ íå âñëåäñòâèå îáðàùåíèÿ ýëåêòðîíîâ âîêðóã ÿäåð — îðáèòàëüíîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà, à âñëåäñòâèå ñîáñòâåííîãî âðàùåíèÿ ýëåêòðîíà — ñîáñòâåííîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà, íàçûâàåìîãî ñïèíîì.

Òåìïåðàòóðà Êþðè (Òñ) — ýòî òåìïåðàòóðà, âûøå êîòîðîé ôåððîìàãíèòíûå ìàòåðèàëû òå­ðÿþò ñâîè ìàãíèòíûå ñâîéñòâà. Äëÿ êàæäîãî ôåððîìàãíåòèêà îíà ñâîÿ. Íàïðèìåð, äëÿ æåëåçà Òñ= 753 °Ñ, äëÿ íèêåëÿ Òñ = 365 °Ñ, äëÿ êîáàëüòà Òñ = 1000 °Ñ. Ñóùåñòâóþò ôåððîìàãíèòíûå ñïëà­âû, ó êîòîðûõ Òñ < 100 °Ñ.

Ïåðâûå äåòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ ôåððîìàãíåòèêîâ áûëè âûïîëíåíû âûäàþùèìñÿ ðóññêèì ôèçèêîì À. Ã. Ñòîëåòîâûì (1839-1896).

Ôåððîìàãíåòèêè ïðèìåíÿþòñÿ äîâîëüíî øèðîêî: â êà÷åñòâå ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ (â ýëåêòðîèçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðàõ, ãðîìêîãîâîðèòåëÿõ, òåëåôîíàõ è òàê äàëåå), ñòàëüíûõ ñåðäå÷íèêîâ â òðàíñ­ôîðìàòîðàõ, ãåíåðàòîðàõ, ýëåêòðîäâèãàòåëÿõ (äëÿ óñèëåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ è ýêîíîìèè ýëåê­òðîýíåðãèè). Íà ìàãíèòíûõ ëåíòàõ, êîòîðûå èçãîòîâëåíû èç ôåððîìàãíåòèêîâ, îñóùåñòâëÿåòñÿ çàïèñü çâóêà è èçîáðàæåíèÿ äëÿ ìàãíèòîôîíîâ è âèäåîìàãíèòîôîíîâ. Íà òîíêèå ìàãíèòíûå ïëåíêè ïðî­èçâîäèòñÿ çàïèñü èíôîðìàöèè äëÿ çàïîìèíàþùèõ óñòðîéñòâ â ýëåêòðîííî-âû÷èñëèòåëüíûõ ìà­øèíàõ.

Источник

При проведении опыта с соленоидом, соединенным с баллистическим гальванометром, во время включения тока в нем можно определить значение магнитного потока Φ, который будет пропорционален отбросу стрелки гальванометра. Если делать его дважды с одинаково установленным током I в гальванометре, то в первом опыте соленоид будет без сердечника, а во втором его введут перед включением тока.

Проведение второго опыта дает понять, что наличие магнитного потока значительно больше, чем в первом. Если повторить процесс, но с задействованием сердечника разной толщины, то получаем максимальный поток при полном заполнении соленоида железом, то есть при плотно навитой обмотке на сердечнике. Имеем, что:

где Φ является магнитным потоком в катушке с сердечником, Φ0 — магнитным потоком без сердечника.

Увеличение магнитного потока при введении сердечника в соленоид обусловлено появлением магнитного потока, создаваемого совокупностью ориентированных амперовых молекулярных токов, и присоединение его к уже имеющемуся магнитному потоку от тока обмотки соленоида. Происходит ориентировка молекулярных токов под влиянием магнитного поля, их суммарный момент больше не равняется нулю, потому как происходит возникновение дополнительного магнитного поля.

Магнитная проницаемость. Измерения

Определение 1

Величина μ характеризует магнитные свойства среды и называется магнитной проницаемостью (относительной магнитной проницаемостью).

Она является безразмерной характеристикой вещества. Если происходит увеличение потока Φ в μ раз, это говорит о том, что магнитная индукция B→ в сердечнике во столько же раз больше, чем в вакууме при том же токе в соленоиде. Запись примет вид:

B→=μB0→, где B0→ означает магнитную индукцию поля в вакууме.

Вместе с магнитной индукцией, являющейся основной силовой характеристикой поля, применяют вспомогательную векторную величину – напряженность магнитного поля H→, которая связана с B→ при помощи соотношения:

B→=μH→.

Если формула B→=μH→ применится в опыте с сердечником, тогда при его отсутствии:

B0→=μ0H0→.

Значение μ=1. Если сердечник имеется, то

B→=μμ0H→.

Равенство B→=μB0→ выполняется, поэтому

μμ0H→=μм0H0→→H→=H0→.

Отсюда следует, что напряженность магнитного поля не зависит от характера однородного вещества, которым было заполнено пространство. Большинство веществ имеет магнитную проницаемость, равную 1. Исключениями считаются ферромагнетики.

Магнитная восприимчивость вещества

Обычно связь вектора намагниченности J→ и вектора напряженности в каждой точке магнетика обозначается:

J→=χH→.

Определение 2

χ является магнитной восприимчивостью. Величина безразмерная. Если вещество неферромагтиное и обладает небольшим полем, то χ не зависит от напряженности, является скалярной величиной.

Анизотропные среды предполагают χ в качестве тензора, направления J→ и H→ не совпадают.

Связь между магнитной восприимчивостью и магнитной проницаемостью

Из определения вектора напряженности магнитного поля:

H→=B→μ0-J→.

При подстановке выражения J→=χH→ в H→=B→μ0-J→ получаем:

H→=B→μ0-H→.

Напряженность приобретает вид:

H→=B→μ01+χ→B→=μ0(1+χ)H→.

При сравнении B→=μμ0H→ и H→=B→μ01+χ→B→=μ0(1+χ)H→:

μ=1+χ.

Магнитная восприимчивость может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Из μ=1+χ имеем, что μ может быть больше или меньше 1.

Пример 1

Произвести вычисление намагниченности в центре кругового витка с радиусом R=0,1 м и током I=2 А при погружении в жидкий кислород. Значение магнитной восприимчивости жидкого кислорода χ=3,4·10-3.

Решение

Следует применить выражение, которое показывает связь напряженности магнитного поля и намагниченности, то есть:

J→=χH→.

Далее произведем поиск поля в центре витка с током, так как необходимо вычислить намагниченность в этой точке.

Связь между магнитной восприимчивостью и магнитной проницаемостью

Рисунок 1

На проводнике с током необходимо выбрать элементарный участок, показанный на рисунке 1, как основу для решения задания. Применим формулу напряженности элемента витка с током.

Тогда:

dH=14πIdlsin υr2.

Где r→ – является радиус-вектором, проведенным из элемента тока в рассматриваемую точку,
dl→ – элемент проводника с током, υ – угол между dl→ и r→.

Опираясь на рисунок 1, υ=90°, следует упрощение J→=χH→. Так как расстояние от центра окружности элемента проводника с током постоянно и равняется радиусу витка R, получаем:

dH=14πIdlR2.

Направление результирующего вектора напряженности магнитного поля совпадает с осью Х. Его находят как сумму отдельных векторов dH→, потому что все элементы тока создают в центре витка магнитные поля, которые направлены вдоль нормали витка. Используя принцип суперпозиции, полная напряженность магнитного поля находится при переходе к интегралу вида:

H=∮dH.

Произведем подстановку dH=14πIdlR2 в H=∮dH:

H=14πIR2∮dl=14πIR22πR=12IR.

Для нахождения намагниченности, следует подставить значение напряженности из H=14πIR2∮dl=14πIR22πR=12IR в J→=χH→. тогда:

J=χ2IR.

Вычисляем с числовыми выражениями:

J=3,4·10-32·20,1=3,4·10-2 Ам.

Ответ: J=3,4·10-2 Ам.

Пример 2

Произвести вычисление доли суммарного магнитного поля в вольфрамовом стержне, находящегося во внешнем однородном магнитном поле, которую определяют молекулярные токи. Значение магнитной проницаемости вольфрама равняется μ=1,0176.

Решение

Нахождение индукции магнитного поля B’, приходящейся на долю молекулярных токов, представляется:

B’=μ0J, где J – является намагниченностью. Ее связь с напряженностью выражается через соотношение:

J=χH.

Магнитная восприимчивость находится из

χ=μ-1.

Магнитное поле молекулярных токов будет равно:

B’=μ0(μ-1)H.

По формуле находим полное поле в стержне:

B=μμ0H.

Задействовав выражения B’=μ0(μ-1)H, B=μμ0H, найдем соотношение:

B’B=μ0(μ-1)Hμμ0H=μ-1μ.

Подставим числовые выражения:

B’B=1,0176-11,0176=0,0173.

Ответ: B’B=0,0173.

Источник

Подобно тому, как в пространстве, окружающем электрические заряды, возникает электрическое поле, так и в пространстве окружающем токи, возникает особого вида поле, называемое магнитным полем.

Магнитное поле проявляется по силам, действующим на проводники с током, на движущиеся заряды или постоянные магниты.

Неподвижные электрические заряды не создают магнитное поле и постоянное магнитное поле не действует на неподвижные электрические заряды.

Опыт показывает, что неподвижный заряд и магнитная стрелка не влияют друг на друга.

При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него возникает магнитное поле, действующее на магнитную стрелку, которая стремится занять положение поперек проводника при взгляде сверху.

Опыт Эрстеда (1820 г.), показывающий действие магнитного поля проводника с током на магнитную стрелку.

Характеристики магнитного поля

I. Вектор магнитной индукции (В) – совпадает по направлению с силой, действующей на северный полюс магнитной стрелки.

II. Линии магнитной индукции – кривые, в каждой точке которых, вектор магнитной индукции В направлен по касательной.

Свойства линий магнитной индукции

1. Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники стоком.

2. Вблизи проводника линии магнитной индукции лежат в плоскости перпендикулярной проводнику с током.

3. Направление линий магнитной индукции определяется по правилу буравчика: если ввинчивать буравчик по направлению тока, то направление вращения его рукоятки укажет направление линий магнитной индукции.

Магнитное поле прямолинейного проводника с током.

Правило буравчика обратимо и для круговых токов его удобно применять в следующей формулировке: если вращать рукоятку буравчика по направлению кругового тока, то поступательное движение острия буравчика укажет направление линий магнитной индукции.

Линии магнитной индукции полей постоянного магнита, прямого тока, кругового тока и катушки с током.

Обратите внимание на аналогию магнитных полей постоянного магнита и катушки с током. Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они нигде не обрываются. Это означает, что магнитное поле не имеет источников – магнитных зарядов. Силовые поля, обладающие этим свойством, называются вихревыми. Картину магнитной индукции можно наблюдать с помощью мелких железных опилок, которые в магнитном поле намагничиваются и, подобно маленьким магнитным стрелкам, ориентируются вдоль линий индукции.

III. Вектор напряженности магнитного поля H.

Согласно предположению французского физика А. Ампера, в любом теле существуют микроскопические (молекулярные) токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах. Эти токи создают свое магнитное поле и могут поворачиваться в магнитных полях макроскопических токов (токов, текущих в проводниках). Так, если вблизи какого-то тела (среды) поместить проводник с током, то под действием его магнитного поля микротоки в атомах тела определенным образом ориентируются, создавая тем самым дополнительное магнитное поле. Поэтому вектор магнитной индукции B характеризует результирующее магнитное поле, создаваемое всеми макро- и микротоками, т.е. при одном и том же токе I и прочих равных условиях вектор B в различных средах будет иметь разные значения.

Магнитное поле, создаваемое макротоками, характеризуется вектором напряженности H. Для однородной изотропной среды связь между векторами индукции B и напряженности H магнитного поля определяется выражением

В =μ₀μН, где

магнитная постоянная, μ — магнитная проницаемость среды (безразмерная величина), показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков усиливается за счет поля микротоков данной среды.

Единица напряженности магнитного поля: 1 А/м — напряженность такого поля, магнитная индукция которого в вакууме равна 4π·10-7 Тл.

Источник

Магнетики — вещества, обладающие магнитными свойствами. Магнетиками являются все вещества, поскольку согласно гипотезе Ампера, магнитные свойства создаются элементарными токами (движением электрона в атоме).

Электрон, вращающийся по замкнутой орбите, представляет собой ток, направление которого противоположно движению электрона. Тогда это движение создает магнитное поле, магнитный момент которого pm = IS направлен по правилу правой руки перпендикулярно плоскости орбиты.

 Pm

Кроме того, независимо от орбитального движения, электроны обладают собственным магнитным моментом (спином). Таким образом, магнетизм атомов обусловлен двумя причинами: движением электронов по орбитам и собственным магнитным моментом. 

electron spin

При внесении магнетика во внешнее магнитное поле с индукцией В0 он намагничивается, то есть создает собственное магнитное поле с индукцией В’, которое складывется с внешним:

В =  В0 + В’

Индукция собственного магнитного поля зависит как от внешнего поля, так и от магнитной восприимчивости χ вещества:

 В’ = χ В0

Тогда В = В0 + χ В0 = В0 (1 + χ)

Но магнитная индукция внутри магнетика зависит от магнитной проницаемости вещевтва:

В = μ В0 

Отсюда μ = 1 + χ.

 Магнитная восприимчивость χ — физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе

hi

Магнитная проницаемость μ — коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля в веществе 

mu

В отличие от диэлектрической проницаемости вещества, которая всегда больше единицы, магнитная проницаемость может быть как больше, так и меньше единицы. Различают диамагнетики (μ < 1), парамагнетики (μ > 1) и ферромагнетики (μ >> 1).

Диамагнетики

Диамагнетиками называются вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении, противоположном направлению вектора магнитной индукции поля.

К диамагнетикам относятся вещества, магнитные моменты атомов, молекул или ионов которых в отсутствие внешнего магнитного поля равны нулю. Диамагнетиками являются инертные газы, молекулярный водород и азот, цинк, медь, золото, висмут, парафин и многие другие органические и неорганические соединения.

В случае отсутствия магнитного поля диамагнетик немагнитен, поскольку в данном случае магнитные моменты электронов взаимно компенсируются, и суммарный магнитный момент атома равен нулю.

Т.к. диамагнитный эффект обусловлен действием внешнего магнитного поля на электроны атомов вещества, то диамагнетизм свойственен всем веществам.

Следует отметить, что магнитная проницаемость у диамагнетиков µ < 1. Вот, например, у золота µ = 0,999961, у меди µ = 0,9999897 и т.д.

В магнитном поле диамагнетики располагаются перпендикулярно силовым линиям внешнего магнитного поля.

Diamagnetik

Парамагнетики

Парамагнетики вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля.

У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друг друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом. Однако вследствие теплового движения молекул их магнитные моменты ориентированы беспорядочно, поэтому парамагнитные вещества магнитными свойствами не обладают. При внесении парамагнетиков во внешнее магнитное поле устанавливается преимущественная ориентация магнитных моментов атомов по полю (полной ориентации препятствует тепловое движение атомов).

Таким образом, парамагнетик намагничивается, создавая собственное магнитное поле, совпадающее по направлению с внешним полем и усиливающее его.

При ослаблении внешнего магнитного поля до нуля ориентация магнитных моментов вследствие теплового движения нарушается и парамагнетик размагничивается.

Вот некоторые парамагнитные вещества: алюминий µ = 1,000023; воздух µ = 1,00000038.

Во внешнем магнитном поле парамагнетики располагаются вдоль силовых линий.

Paramagnetik

Ферромагнетики

Ферромагнетиками называются твердые вещества, обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, изменения температуры.

Ферромагнетики в отличие от слабомагнитных диа- и парамагнетиков являются сильномагнитными средами:

внутреннее магнитное поле в них может в сотни и тысячи раз превосходить внешнее поле.

Ферромагнитные материалы в большой или меньшей степени обладают магнитной анизотропией, т.е. свойством намагничиваться с различной степенью трудности в различных направлениях.

Магнитные свойства ферромагнитных материалов сохраняются до тех пор, пока их температура не достигнет значения, называемого точкой Кюри. При температурах выше точки Кюри ферромагнетик ведет себя во внешнем магнитном поле как парамагнитное вещество. Он не только теряет свои ферромагнитные свойства, но у него изменяется теплоемкость, электропроводимость и некоторые другие физические характеристики.

Точка Кюри для различных материалов различна:

 Железо (Fe)  780 οС
 Никель (Ni) 350 οС
 Кобальт (Co) 1130 οС
 Гадолиний (Gd)16 οС
 Диспрозий (Dy)-186 οС

Природа ферромагнетизма:

Согласно представлениям Вейсса (1865-1940), его описательной теории ферромагнетизма, ферромагнетики при температурах ниже точки Кюри обладают спонтанной намагниченностью независимо от наличия внешнего намагничивающего поля. Однако это вносило некое противоречие, т.к. многие ферромагнитные материалы при температурах ниже точки Кюри не намагничены.

Для устранения этого противоречия Вейсс ввел гипотезу, согласно которой ферромагнетик ниже точки Кюри разбивается на большое число малых микроскопических (порядка 10-3– 10-2 см) областей – доменов, самопроизвольно намагниченных до насыщения.

domeny

При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты отдельных атомов ориентированы хаотически и компенсируют друг друга, поэтому результирующий магнитный момент ферромагнетика равен нулю, т.е. ферромагнетик не намагничен.

Внешнее магнитное поле ориентирует по полю магнитные моменты не отдельных атомов, как в парамагнетике, а целых областей спонтанной намагниченности. Поэтому с ростом H намагниченность  и магнитная индукция уже в слабых полях растет довольно быстро.

Curve

Различные ферромагнитные материалы обладают неодинаковой способностью проводить магнитный поток. Основной характеристикой ферромагнитного материала является петля магнитного гистерезиса В(Н). Эта зависимость определяет значение магнитной индукции, которая будет возбуждена в магнитопроводе из данного материала при воздействии некоторой напряженности поля.

gisterezis

Рассмотрим процесс перемагничивания ферромагнетика. Пусть первоначально он был полностью размагничен. Сначала индукция быстро возрастает за счет того, что магнитные диполи ориентируются по силовым линиям поля, добавляя свой магнитный поток к внешнему. Затем ее рост замедляется по мере того, как количество неориентированных диполей уменьшается и, наконец, когда практически все они ориентируются по внешнему полю рост индукции прекращается и наступает режим насыщения.

Гистерезисом называют отставание изменения индукции от напряженности магнитного поля.

Симметричная петля гистерезиса, полученная при максимальной напряженности поля Hm, соответствующей насыщению ферромагнетика, называется предельным циклом.

Для предельного цикла устанавливают также значения индукции Br при H = 0, которое называется остаточной индукцией, и значение Hc при B = 0, называемое коэрцитивной силой. Коэрцитивная (удерживающая) сила показывает, какую напряженность внешнего поля следует приложить к веществу, чтобы уменьшить остаточную индукцию до нуля.

Форма и характерные точки предельного цикла определяют свойства ферромагнетика. Вещества с большой остаточной индукцией, коэрцитивной силой и площадью петли гистерезиса называются магнитнотвердыми.

Они используются для изготовления постоянных магнитов. Вещества с малой остаточной индукцией и площадью петли гистерезиса (кривая 2 рис.8а) называются магнитномягкими и используются для изготовления магнитопроводов электротехнических устройств, в особенности работающих при периодически изменяющемся магнитном потоке.

image086

Площадь петли гистерезиса характеризует работу, которую необходимо совершить для перемагничивания ферромагнетика. Если по условиям работы ферромагнетик должен перемагничиваться, то его следует делать из магнито-мягкого материала, площадь петли гистерезиса которого мала. Из мягких ферромагнетиков делают сердечники трансформаторов. 

Из жестких ферромагнетиков (сталь и ее сплавы) делают постоянные магниты.

                                     

Источник