Transcript Magnetická hystereze
Kateřina Novotná, 3.A
Jev, při kterém dochází ke změně magnetických vlastností látky vlivem působení vnějšího magnetického pole.
Projevuje se u feromagnetických látek.
U feromagnetických látek se vyskytují tzv. magnetické domény – myšlené oblasti, ve kterých jsou atomy s vlastním magnetickým polem shodně orientovány – navenek se magnetická doména chová jako magnet. Na počátku jsou domény orientovány chaoticky – jejich účinek se navzájem ruší.
Tyto látky mají schopnost výrazně zesilovat magnetické pole.
Uvažujme cívku s feromagnetickým jádrem.
Pro její magnetickou indukci platí vztah: 𝜇 − permeabilita, μ 𝑟 𝐵 = 𝜇𝐻 = 𝜇 0 𝜇 𝑟 H − relativní permeabilita, 𝐻 − intenzita magnetického pole Pro intenzitu magnetického pole 𝐻 𝑁𝐼 𝐻 = 𝑙 𝑁 − počet závitů, 𝐼 − el. proud, 𝑙 − délka cívky platí:
Budeme zkoumat závislost magnetické
indukce na intenzitě magnetického pole.
Protože délka cívky i počet jejích závitů je konstantní, budeme v podstatě zkoumat závislost magnetické indukce na proudu, který prochází cívkou.
Protože relativní permeabilita feromagnetických látek není konstantní, tento vztah nebude lineární.
Budeme-li zvyšovat proud, který prochází cívkou, bude se magnetická indukce v jádře zvětšovat až k bodu 𝑲 , kdy bude jádro magneticky nasyceno.
Magnetické domény se postupně uspořádávají tak, aby měly souhlasnou orientaci.
Pokud budeme zvyšovat magnetickou intenzitu za tento bod, už se nebude projevovat vliv feromagnetického jádra.
Při opětovném snížení magnetické intenzity na nulovou hodnotu se však již indukce nevrátí na původní nulovou hodnotu, ale na hodnotu indukce.
𝐵 𝑟 - tuto hodnotu nazýváme remanentní
(zbytková) magnetická
Magnetické děje ve feromagnetických látkách jsou tedy nevratné – magnetické domény mají tendenci setrvávat v souhlasném uspořádání.
Na nulovou hodnotu se dostaneme až v případě, kdy obrátíme směr proudu, který prochází cívkou a magnetická intenzita dosáhne až hodnoty 𝐻 𝑘 - koercitivní
intenzita
magnetického pole.
Při dalším zvyšování proudu v opačném směru se opět dostaneme k magnetickému nasycení – bod 𝑁 . Pokud pak budeme proud opět zmenšovat a po dosažení nuly otočíme jeho směr, dostaneme se zpět do
bodu
𝑲 .
Křivka 𝐾𝐿𝑀𝑁𝑃𝑄𝐾 nazývá hysterezní smyčka.
se Jedná se o důležitou charakteristiku feromagnetických látek.
Z plochy můžeme odhadnout tzv. hysterezní ztráty – příčina zahřívání a tím i ztráty energie u feromagnetických látek při střídavém magnetování.
▪ Nežádoucí například u transformátorů.
Podle tvaru smyčky dělíme látky na: Magneticky tvrdé – široká hysterezní smyčka, velká hodnota magnet.
𝐵 𝑟 - odolnější vůči zmagnetování, po zrušení magnetického pole zůstávají nadále zmagnetovány a chovají se téměř jako permanentní Příklad: ocel s velkým obsahem uhlíku Magneticky měkké – úzká hysterezní smyčka, malá hodnota zaniká.
𝐵 𝑟 - snadno se zmagnetují, po zrušení vnějšího pole jejich vlastní magnetické pole téměř Příklad: magnetofonové pásky, diskety, křemíková ocel (používá se u transformátorů)
Elektřina a magnetismus – Lepil, Šedivý Encyklopedie fyziky http://fyzika.jreichl.com
Učebnice fyziky pro gymnázia – Martin Krynický http://www.ucebnice.krynicky.cz/Fyzika/