Система единиц СИ

Содержание

Слайд 2

Магнитные материалы 1) Преображенский А.А. Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы

Магнитные материалы

1) Преображенский А.А. Бишард Е.Г.
Магнитные материалы и элементы М.

Высш. шк. 1986г.
2) Мишин Д.Д. Магнитные материалы М. Высш. шк. 1981г.
3) Справочник по электротехническим материалам том3 под ред. Ю.В. Корицкого Энергоатомиздат 1988г.
Слайд 3

Основные определения является векторной суммой орбитальных и спиновых магнитных моментов электронов,

Основные определения

является векторной суммой орбитальных и спиновых магнитных моментов электронов, а

также магнитного момента ядра, который составляет 10−3 магнитного момента электрона.

Элементарный
магнитный момент атома

Слайд 4

Векторная сумма магнитных моментов атомов в единице объёма называется намагниченностью М [А/м]: χ − магнитная восприимчивость

Векторная сумма магнитных моментов атомов в единице объёма называется
намагниченностью М

[А/м]:

χ − магнитная восприимчивость

Слайд 5

µ = 1+χ ; µа = µ0µ Суммарное магнитное поле в

µ = 1+χ ; µа = µ0µ

Суммарное магнитное поле в объёме

вещества называется магнитной индукцией В [Тл]

μ0 = 4π ∙10−7 [ Гн/м ]

Намагничиванием называется процесс ориентации магнитных моментов атомов вещества под влиянием внешнего магнитного поля, в результате которого намагниченность материала становится М≠0.

Слайд 6

Виды магнетизма: Различают следующие механизмы намагничивания: Диамагнетизм Парамагнетизм Ферромагнетизм Антиферромагнетизм Ферримагнетизм

Виды магнетизма:

Различают следующие механизмы намагничивания:
Диамагнетизм
Парамагнетизм
Ферромагнетизм

Антиферромагнетизм
Ферримагнетизм
Слайд 7

Диамагнетизм – свойство вещества слабо намагничиваться противоположно внешнему магнитному полю Магнитная

Диамагнетизм – свойство вещества слабо намагничиваться противоположно внешнему магнитному полю

Магнитная восприимчивость

χ ~ -10−5 ÷ -10−7
Магнитная проницаемость µ ≈ 0,9999
Диамагнетики
Cu, Ag, Au, Be, Zn, Ga, B, Pb, Sb
Слайд 8

Парамагнетизм – свойство вещества слабо намагничиваться согласованно с внешнем магнитным полем

Парамагнетизм – свойство вещества слабо намагничиваться согласованно с внешнем магнитным полем

Магнитная

восприимчивость χ ~ 10−2 ÷ 10−6
Магнитная проницаемость µ ≈ 1,0001..
Парамагнетики
Al, O, Pt, Mg, Pd, Cr, Ca, Mo
Слайд 9

Ферромагнетизм – свойство вещества сильно намагничиваться согласованно с внешнем магнитным полем

Ферромагнетизм – свойство вещества сильно намагничиваться согласованно с внешнем магнитным полем

Магнитная

восприимчивость χ ~ 103 ÷ 107
Магнитная проницаемость µ от 103 до 107
Ферромагнетики
Fe, Co, Ni
Сd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm
Слайд 10

Антиферромагнетики – материалы, в которых в результате обменного взаимодействия соседних атомов

Антиферромагнетики – материалы, в которых в результате обменного взаимодействия соседних атомов

происходит антипараллельная ориентация равных по величине магнитных моментов

Магнитная восприимчивость χ ~ 10−2 ÷ 10−5
Магнитная проницаемость µ ≈ 1,0001..
Антиферромагнетики
Ce, Nd, Pr, Sm, Eu, Mn, Cr

Слайд 11

Ферримагнетики (ферриты) – материалы, в которых обменное взаимодействие соседних атомов приводит

Ферримагнетики (ферриты) – материалы, в которых обменное взаимодействие соседних атомов приводит

к антипараллельной ориентации различных по величине (нескомпенсированных) магнитных моментов

Магнитная восприимчивость χ ~ до 107
Магнитная проницаемость µ до 107
Ферриты Fe2O3·MeO
где Me − Mg, Fe, Zn, Co, Cu, Cd, Mn и др.

Слайд 12

Намагничивание ферромагнетиков Доменом называется макроскопическая область материала, внутри которой намагниченность спонтанно

Намагничивание ферромагнетиков

Доменом называется макроскопическая область материала, внутри которой намагниченность спонтанно (Н=0)

достигает насыщения,
т. е. внутри домена магнитные моменты практически всех атомов ориентированы в одном направлении.
Слайд 13

Условия возникновения доменной структуры (ферромагнетизма) Наличие внутренних незаполненных электронных оболочек (d

Условия возникновения доменной структуры (ферромагнетизма)

Наличие внутренних незаполненных электронных оболочек (d или

f) атома;
Величина интеграла обменной энергии А>0, что выполняется если диаметр незаполненных оболочек мал по сравнению с межатомным расстоянием кристаллической решетки: a/d>1,5.
Слайд 14

Особенность ферромагнетиков: Наличие доменной структуры Зависимость магнитного состояния от предшествующей магнитной истории Наличие температуры Кюри

Особенность ферромагнетиков:

Наличие доменной структуры
Зависимость магнитного состояния от предшествующей магнитной истории
Наличие температуры

Кюри
Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

μa = B/H ( 1 ) μ = μa /μо (

μa = B/H ( 1 )
μ = μa /μо ( 2 )
μmax =

Bmax / Hmax ( 3 )
Величина магнитной проницаемости зависит от вида приложенного внешнего магнитного поля
μ~ = Bm / Hm ( 4 )
В переменном магнитном поле µ зависит от частоты f
Слайд 19

Зависимость магнитной проницаемости μ ферромагнитных материалов от температуры Т.

Зависимость магнитной проницаемости μ ферромагнитных материалов от температуры Т.

Слайд 20

ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТЫ ПРИЛОЖЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ f НА ОТНОСИТЕЛЬНУЮ МАГНИТНУЮ ПРОНИЦАЕМОСТЬ μ

ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТЫ ПРИЛОЖЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ f НА ОТНОСИТЕЛЬНУЮ МАГНИТНУЮ ПРОНИЦАЕМОСТЬ μ

С

повышением частоты магнитные моменты доменов
не успевают переориентироваться вслед за быстроизменяющимся магнитным полем
Слайд 21

НАМАГНИЧИВАНИЕ ФЕРРО- И ФЕРРИМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПЕРЕМЕННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ Вs –

НАМАГНИЧИВАНИЕ ФЕРРО- И ФЕРРИМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПЕРЕМЕННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Вs – индукция

насыщения
НС – коэрцитивная сила
Вr – остаточная индукция
Потери на гистерезис (на перемагничивание) – площадь петли гистерезиса
Слайд 22

За один цикл к единице объема: Или к единице массы при

За один цикл к единице объема:

Или к единице массы при перемагничивании

с частотой f :

f – частота [Гц]
D – плотность вещества [кг/см3]


Виды потерь 1. Потери на гистерезис

Pr=(f/D) HdB ; Вт/м3

Слайд 23

2. Потери на вихревые токи для листового сердечника

2. Потери на вихревые токи для листового сердечника

Слайд 24

ВИДЫ МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ ПОТЕРИ НА ГИСТЕРЕЗИЗ 2. ПОТЕРИ НА ВИХРЕВЫЕ ТОКИ 3. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ

ВИДЫ МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ

ПОТЕРИ НА ГИСТЕРЕЗИЗ

2. ПОТЕРИ НА ВИХРЕВЫЕ ТОКИ

3. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ

Слайд 25

МАГНИТОСТРИКЦИЯ - - ИЗМЕНЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ МАТЕРИАЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Генераторы УЗ – колебаний.

МАГНИТОСТРИКЦИЯ -

- ИЗМЕНЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ МАТЕРИАЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Генераторы

УЗ – колебаний.