290 likes | 589 Views
Elektryczno ść i Magnetyzm. Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk. Wykład dwudziesty 27 kwietnia 2010. Z poprzedniego wykładu. Związki wektorów B , H i M Podatność i przenikalność magnetyczna Warunki ciągłości na granicy ośrodków
E N D
Elektryczność i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty 27 kwietnia 2010
Z poprzedniego wykładu • Związki wektorów B, H i M • Podatność i przenikalność magnetyczna • Warunki ciągłości na granicy ośrodków • Wpływ geometrii na pole magnesów, analogie z elektrostatyką • Magnetometry: Faradaya, ekstrakcyjny, Fonera
Pomiar namagnesowania Metoda Faradaya (pomiar podatności) Metoda wibracyjna (Fonera) Metoda ekstrakcyjna SQUID Susceptometr AC Iloczyn indukcji i jej gradientu stały w pewnym obszarze
Superconducting Quantum Interference Device 0 = e/2h 210-15 Tm2
mV Susceptometr AC Pomiar różnicy napięć indukowanych w dwóch zwojnicach
Namagnesowanie w polu zewnętrznym w przybliżeniu liniowym Długi walec wzdłuż pola Zaniedbywalne pole demagnetyzacji Walec prostopadły do pola Silne pole demagnetyzacji 150
Co to znaczy długi walec? W środku walca pole demagnetyzacji pochodzi od obu końców czyli Najłagodniej: to pole ma być zaniedbywalne w porównaniu z H0 daje Przypadek liniowy – stała podatność Wymaganie zaostrzone ze względu na wzmocnienie pola H’ przez podatność W szpilce: d = 21 mm, 2R = 0.8 mm 300
Klasyfikacja empiryczna materiałów • Diamagnetyzm: < 0, nie zależy od T • Paramagnetyzm: 0 < << 1, maleje z T • Ferromagnetyzm: >> 1
Ferromagnetyk: temperatura Curie • Rozgrzany drut żelazny przestaje być przyciągany przez magnes • Wahadło z przejściem fazowym
Domeny w ferromagnetyku • Obraz • Przemagnesowanie
I Obserwacja domen Efekt Faradaya: obrót płaszczyzny polaryzacji światła w polu magnetycznym Skręcenie proporcjonalne do drogi przebytej w materiale
Skąd się biorą domeny? B R r dl Dipol B(R) ~ R-3 Kwadrupol B(R) ~ R-4 krótszy zasięg, mniejsza energia pola zewnętrznego
Oscylo- skop Efekt Barkhausena N S Wzmac-niacz Trzaski (impulsy) Wniosek: skokowe zmiany namagnesowania
Ferromagnetyk: krzywa namagnesowania Y -X Obwód całku-jący Oscylo- skop ~ Tendencja do nasycenia w silnym polu Histereza: niejednoznaczność krzywej namagnesowania
Parametry krzywej namagnesowania Namagnesowanie nasycenia Pozostałość magnetyczna Pole koercji Magnetyki twarde (duże Hc) i miękkie (małe Hc)
Namagnesowanie nasycenia Magnetization curves of 9 ferromagnetic materials, showing saturation. 1.Sheet steel, 2.Silicon steel, 3.Cast steel, 4.Tungsten steel, 5.Magnet steel, 6.Cast iron, 7.Nickel, 8.Cobalt, 9.Magnetite
Praca przy zmianie namagnesowania Energia momentu magnetycznego w polu Energia pola w próżni Gęstość energii w długiej zwojnicy Praca przemagnesowania przy obiegu pętli histerezy
Skąd się bierze histereza? Anizotropia mikroskopowego momentu magnetycznego Minimum energii H = 0 H = 1 H = 2 Energia (j. u.) Kąt (radiany) krzywa histerezy
Rodzaje anizotropii magnetycznej 1. Kształtu: długozasięgowe oddziaływanie dipoli magnetycznych, faworyzuje pole w płaszczyźnie 2. Krystaliczna: oddziaływania lokalne
Ścianka domenowa Najczęściej w warstwach Najczęściej w materiale 3D Wyjaśnienie: anizotropia kształtu