manyetik geçirgenlik denir . mutlak manyetikgeçirgenlikçevre B'nin H'ye oranıdır. Uluslararası Birimler Sistemine göre metrede 1 henry denilen birimlerle ölçülür.
Sayısal değeri, değerinin vakumun manyetik geçirgenlik değerine oranı ile ifade edilir ve µ ile gösterilir. Bu değer denir bağıl manyetikgeçirgenlik(veya basitçe manyetik geçirgenlik) ortamın. Göreceli bir nicelik olarak ölçü birimi yoktur.
Bu nedenle bağıl manyetik geçirgenlik µ, belirli bir ortamın alan indüksiyonunun vakum indüksiyonundan kaç kat daha az (veya daha fazla) olduğunu gösteren bir değerdir. manyetik alan.
Bir madde harici bir manyetik alana maruz kaldığında, mıknatıslanır. Bu nasıl olur? Ampere'in hipotezine göre, elektronların yörüngelerindeki hareketi ve kendi V'lerinin varlığından kaynaklanan mikroskobik elektrik akımları her maddede sürekli olarak dolaşmaktadır. normal koşullar bu hareket düzensizdir ve alanlar birbirini "söndürür" (telafi eder). Bir cisim harici bir alana yerleştirildiğinde, akımlar düzenlenir ve cisim mıknatıslanır (yani kendi alanına sahiptir).
Tüm maddelerin manyetik geçirgenliği farklıdır. Büyüklüğüne göre maddeler üçe ayrılır. büyük gruplar.
-de diamıknatıslar manyetik geçirgenlik µ değeri birlikten biraz daha azdır. Örneğin, bizmutun µ = 0,9998'i vardır. Diamanyetler arasında çinko, kurşun, kuvars, bakır, cam, hidrojen, benzen ve su bulunur.
Manyetik geçirgenlik paramanyetler birden fazla (alüminyum için µ = 1.000023). Paramanyet örnekleri nikel, oksijen, tungsten, ebonit, platin, nitrojen, havadır.
Son olarak, üçüncü grup, manyetik geçirgenliği önemli ölçüde (birkaç büyüklük sırasına göre) birliği aşan bir dizi maddeyi (esas olarak metaller ve alaşımlar) içerir. Bu maddeler ferromanyetler. Bunlar başlıca nikel, demir, kobalt ve bunların alaşımlarını içerir. Çelik için µ = 8∙10^3, nikel-demir alaşımı için µ=2,5∙10^5. Ferromanyetler, onları diğer maddelerden ayıran özelliklere sahiptir. İlk olarak, artık manyetizmaları var. İkincisi, manyetik geçirgenlikleri, dış alanın indüksiyonunun büyüklüğüne bağlıdır. Üçüncüsü, her biri için belirli bir sıcaklık eşiği vardır. Curie noktası, ferromanyetik özelliklerini kaybettiği ve bir paramanyetik haline geldiği. Nikel için Curie noktası 360°C, demir için 770°C'dir.
Ferromanyetlerin özellikleri sadece manyetik geçirgenlik tarafından değil, aynı zamanda I değeri ile de belirlenir. manyetizasyon bu maddenin Bu, manyetik indüksiyonun karmaşık doğrusal olmayan bir fonksiyonudur, mıknatıslanmanın büyümesi adı verilen bir çizgi ile tanımlanır. mıknatıslanma eğrisi. Bu durumda, belirli bir noktaya ulaşıldığında, mıknatıslanma pratikte büyümeyi durdurur (gelir). manyetik doygunluk). Bir ferromanyetin mıknatıslanma değerinin, dış alanın indüksiyonunun artan değerinden gecikmesine denir. manyetik histerezis. Bu durumda, bir ferromanyetin manyetik özelliklerinin sadece mevcut durumuna değil, aynı zamanda önceki mıknatıslanmasına da bağlılığı vardır. Grafik görüntü bu bağımlılığın eğrisi denir histerezis döngüsü.
Özellikleri nedeniyle, ferromanyetler mühendislikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Jeneratörlerin ve elektrik motorlarının rotorlarında, trafo çekirdeklerinin imalatında ve elektronik bilgisayar parçalarının üretiminde kullanılırlar. ferromanyetler teyplerde, telefonlarda, manyetik teyplerde ve diğer ortamlarda kullanılır.
Manyetik geçirgenlik- manyetik indüksiyon arasındaki ilişkiyi karakterize eden fiziksel miktar, katsayı (ortamın özelliklerine bağlı olarak) texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README konusuna bakın.): (B) ve manyetik alan şiddeti İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosya texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için matematik/README konusuna bakın.): (H)özünde. Farklı ortamlar için bu katsayı farklıdır, bu nedenle belirli bir ortamın manyetik geçirgenliği hakkında konuşurlar (bileşimini, durumunu, sıcaklığını vb. ima eder).
İlk olarak 1881'de Werner Siemens'in "Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus" ("Elektromanyetizma teorisine katkı") çalışmasında bulundu.
Genellikle bir Yunan harfi ile gösterilir İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosya texvc . Bir skaler (izotropik maddeler için) veya bir tensör (anizotropik maddeler için) olabilir.
Genel olarak, manyetik geçirgenlik yoluyla manyetik indüksiyon ve manyetik alan kuvveti arasındaki ilişki şu şekilde tanıtılır:
İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosyatexvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \vec(B) = \mu\vec(H),
Ve İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosya texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \mu genel durumda, burada bileşen notasyonunda şuna karşılık gelen bir tensör olarak anlaşılmalıdır:
texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \ B_i = \mu_(ij)H_j
İzotropik maddeler için oran:
İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosyatexvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \vec(B) = \mu\vec(H)
bir vektörün bir skalerle çarpılması anlamında anlaşılabilir (bu durumda manyetik geçirgenlik bir skalere indirgenir).
Çoğu zaman atama İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosya texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \mu buradakinden farklı olarak, yani bağıl manyetik geçirgenlik için kullanılır (bu durumda İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosya texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \mu GHS'deki ile çakışıyor).
SI'daki mutlak manyetik geçirgenlik boyutu, manyetik sabitin boyutu ile aynıdır, yani H / veya / 2 .
SI'daki bağıl manyetik geçirgenlik, ilişkiyle manyetik duyarlılık χ ile ilişkilidir.
İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosyatexvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \mu_r = 1 + \chi,
Manyetik geçirgenlik değerine göre maddelerin sınıflandırılması
Maddelerin büyük çoğunluğu ya diamagnets sınıfına aittir ( İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosya texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \mu \lessapprox 1) veya paramanyet sınıfına ( İfade ayrıştırılamıyor (yürütülebilir dosya texvc bulunamadı; Kurulum yardımı için math/README'ye bakın.): \mu \gtrapprox 1). Ancak bazı maddeler - (ferromanyetler), örneğin demir, daha belirgin manyetik özelliklere sahiptir.
Ferromanyetlerde, histerezis nedeniyle, manyetik geçirgenlik kavramı, tam anlamıyla uygulanamaz. Bununla birlikte, mıknatıslanma alanının belirli bir varyasyon aralığında (böylece artık mıknatıslanma ihmal edilebilir, ancak doygunluğa kadar), daha iyi veya daha kötü bir yaklaşımla, bu bağımlılığı doğrusal olarak temsil etmek mümkündür (ve manyetik olarak yumuşak malzemeler, aşağıdan sınırlama pratikte çok önemli olmayabilir) ve bu anlamda manyetik geçirgenliğin büyüklüğü onlar için de ölçülebilir.
Bazı madde ve malzemelerin manyetik geçirgenliği
Bazı maddelerin manyetik duyarlılığı
Bazı malzemelerin manyetik duyarlılığı ve manyetik geçirgenliği
| Orta | Duyarlılık χ m (hacimsel, SI) |
Geçirgenlik μ [H/m] | Bağıl geçirgenlik μ/μ 0 | manyetik alan | Maksimum frekans |
|---|---|---|---|---|---|
| Metglas (İngilizce) Metglas ) | 1,25 | 1 000 000 | 0,5 T'de | 100kHz | |
| Nanoperm (İngilizce) nanoperm ) | 10×10 -2 | 80 000 | 0,5 T'de | 10kHz | |
| mu metal | 2,5×10 -2 | 20 000 | 0.002 T'de | ||
| mu metal | 50 000 | ||||
| kalıcı alaşım | 1.0×10 -2 | 70 000 | 0.002 T'de | ||
| elektrikli çelik | 5.0×10 -3 | 4000 | 0.002 T'de | ||
| Ferrit (nikel-çinko) | 2,0×10 -5 - 8,0×10 -4 | 16-640 | 100 kHz ~ 1 MHz [[C:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]][[C:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]] | ||
| Ferrit (manganez-çinko) | >8,0×10 -4 | 640 (ve daha fazlası) | 100 kHz ~ 1 MHz | ||
| Çelik | 8.75×10 -4 | 100 | 0.002 T'de | ||
| Nikel | 1,25×10 -4 | 100 - 600 | 0.002 T'de | ||
| neodimyum mıknatıs | 1.05 | 1,2-1,4 T'ye kadar | |||
| Platin | 1,2569701×10 -6 | 1,000265 | |||
| Alüminyum | 2,22×10 -5 | 1.2566650×10 -6 | 1,000022 | ||
| Ağaç | 1,00000043 | ||||
| Hava | 1,00000037 | ||||
| Beton | 1 | ||||
| Vakum | 0 | 1,2566371×10 -6 (μ 0) | 1 | ||
| Hidrojen | -2,2×10 -9 | 1,2566371×10 -6 | 1,0000000 | ||
| teflon | 1,2567×10 -6 | 1,0000 | |||
| Safir | -2,1×10 -7 | 1.2566368×10 -6 | 0,99999976 | ||
| Bakır | -6.4×10 -6 veya -9,2×10 -6 |
1,2566290×10 -6 | 0,999994 | ||
| su | -8.0×10 -6 | 1,2566270×10 -6 | 0,999992 | ||
| Bizmut | -1,66×10 -4 | 0,999834 | |||
| süper iletkenler | −1 | 0 | 0 |
Ayrıca bakınız
"Manyetik geçirgenlik" makalesi hakkında bir inceleme yazın
notlar
Manyetik geçirgenliği karakterize eden bir alıntı
Onun için çok üzüldüm!.. Ama ne yazık ki ona yardım etmek benim elimde değildi. Ve dürüst olmak gerekirse, bu olağanüstü bebeğin ona nasıl yardım ettiğini gerçekten bilmek istedim ...– Onları bulduk! Stella tekrarladı. – Nasıl yapacağımı bilmiyordum ama büyükannem bana yardım etti!
Harold'ın yaşamı boyunca ailesinin ölürken ne kadar acı çektiğini öğrenecek vakti bile olmadığı ortaya çıktı. O bir savaşçı şövalyeydi ve karısının tahmin ettiği gibi, şehri "cellatların" eline geçmeden önce öldü.
Ancak, "ayrılan" insanların bu, alışılmadık, harika dünyasına girer girmez, onun "tek ve sevgili"sine ne kadar acımasız ve acımasız davrandığını hemen görebilirdi. kötü kader. Ondan sonra, ele geçirilmiş bir adam gibi, sonsuza kadar bir şekilde, bir yerlerde, tüm dünyada kendisi için en değerli olan bu insanları bulmaya çalıştı ... Ve onları çok uzun bir süre, bin yıldan fazla aradı. ta ki bir gün, tamamen yabancı, tatlı bir kız Stella ona "onu mutlu etme" teklifinde bulunmadı ve sonunda onu bulmak için o "diğer" sağ kapıyı açmadı.
- Göstermemi ister misin? - yine bebeği önerdi,
Ama artık başka bir şey görmek isteyip istemediğimden o kadar emin değildim ... Çünkü az önce gösterdiği vizyonlar ruhumu incitti ve bir tür devam görmek isteyecek kadar onlardan bu kadar çabuk kurtulmak imkansızdı ...
"Ama onlara ne olduğunu görmek istiyorsun!" - kendinden emin bir şekilde küçük Stella'nın "gerçeği" ifade etti.
Harold'a baktım ve gözlerinde, az önce beklenmedik bir şekilde deneyimlediğim şeyi tam olarak anladığımı gördüm.
– Ne gördüğünü biliyorum… Defalarca izledim. Ama şimdi mutlular, sık sık onlara bakmaya gidiyoruz... "Eski" olanlar da... - "üzgün şövalye" dedi sessizce.
Ve ancak o zaman Stella'nın, istediği zaman, tıpkı onun yaptığı gibi onu kendi geçmişine aktardığını fark ettim !!! Ve bunu neredeyse zahmetsizce yaptı! .. Bu harika, zeki kızın beni nasıl giderek daha fazla kendine "bağlamaya" başladığını fark etmedim bile, benim için neredeyse gerçek bir mucize haline geldi ve bunu hiç durmadan izlemek istedim ... Ve hiç ayrılmak istemedim ... Sonra neredeyse hiçbir şey bilmiyordum ve kendim anlayıp öğrenebileceklerim dışında neredeyse hiçbir şey bilmiyordum ve nasıl olduğunu bilmiyordum ve oradayken ondan en azından bir şeyler öğrenmek istedim. hala böyle bir fırsattı.
- Bana gel lütfen! - Aniden üzülen Stella, usulca fısıldadı, - hala burada kalamayacağını biliyorsun ... Büyükanne çok, çok uzun süre kalmayacağını söyledi ... Hala ölemezsin. Ama sen gel...
Stella'nın böylesine renkli ve parlak dünyasını bir anda kara bulutlar kaplamış gibi, etraftaki her şey birdenbire karanlık ve soğuk bir hal aldı...
Ah, böyle korkunç bir şey düşünme! - kız kızmıştı ve tuvalde fırçası olan bir sanatçı gibi, her şeyi hızla yeniden parlak ve neşeli bir renge "boyadı".
- Gerçekten daha iyi mi? diye sordu.
– Bunlar sadece benim düşüncelerim olabilir mi? – Yine inanmadım.
- Elbette! Stella güldü. - Sen güçlüsün, bu yüzden etrafındaki her şeyi kendine göre yaratıyorsun.
– Ama o zaman nasıl düşünelim?.. – Hala anlaşılmaz benliğe “süremedim”.
"Ve sen sadece "kapat" ve sadece göstermek istediğini göster, dedi harika arkadaşım doğal olarak. "Bunu bana büyükannem öğretti.
Görünüşe göre, "gizli" büyükannemi biraz "sallama" zamanının geldiğini düşündüm, o (bundan neredeyse emindim!) Muhtemelen bir şeyler biliyordu, ancak nedense bana henüz bir şey öğretmek istemedi .. .
"Demek Harold'ın ailesine ne olduğunu görmek istiyorsun?" küçük kız sabırsızca sordu.
Dürüst olmak gerekirse, bu “gösteriden” ne bekleyeceğimden emin olmadığım için çok fazla arzum yoktu. Ancak cömert Stella'yı gücendirmemek için kabul etti.
"Uzun bir süre göstermeyeceğim. Söz veriyorum! Ama onları bilmelisin, değil mi? .. - dedi kız mutlu bir sesle. - Bak, oğul ilk olacak ...
Şaşırtıcı bir şekilde, daha önce gördüğümden farklı olarak, kendimizi tamamen farklı bir zaman ve yerde, Fransa'ya benzeyen ve on sekizinci yüzyıla benzeyen giysiler içinde bulduk. İçinde çok pahalı takım elbiseli genç bir adam ve bir kadının oturduğu ve görünüşe göre çok kötü bir ruh hali içinde olan, Arnavut kaldırımlı geniş bir caddeden üstü kapalı güzel bir araba geçiyordu ... Genç adam inatla kıza bir şey kanıtladı ve o, tamamen onu dinlememek, sakince hayallerimin bir yerinde geziniyordu ki bu genç adamı çok rahatsız etti ...
"Bak, bu o!" Aynısı " küçük bir çocuk"... ancak çok, çok yıllar sonra," diye fısıldadı Stella usulca.
"Gerçekten o olduğunu nereden biliyorsun?" – Hâlâ tam olarak anlayamadım, diye sordum.
- Çok basit! Küçük kız şaşkınlıkla bana baktı. - Hepimizin bir özü var ve özün her birimizin bulunabileceği kendi "anahtarı" var, sadece nasıl bakılacağını bilmeniz gerekiyor. İşte bak...
Bana bebeği tekrar gösterdi, Harold'ın oğlu.
“Özünü düşünün, göreceksiniz...
Ve hemen göğsünde alışılmadık bir "elmas" enerji yıldızının yandığı şeffaf, parlak bir şekilde parıldayan, şaşırtıcı derecede güçlü bir varlık gördüm. Bu "yıldız" gökkuşağının tüm renkleriyle parladı ve parıldadı, sanki yavaşça nabız atıyormuş gibi şimdi azalıyor, sonra artıyor ve sanki gerçekten en şaşırtıcı elmaslardan yaratılmış gibi çok parlak bir şekilde parlıyordu.
"Göğsündeki o garip ters yıldızı görüyor musun?" Bu onun anahtarı. Ve onu bir iplik gibi takip etmeye çalışırsanız, o zaman sizi doğrudan aynı yıldıza sahip olan Axel'e götürecektir - bu aynı özdür, yalnızca bir sonraki enkarnasyonunda.
Ona tüm gözlerimle baktım ve görünüşe göre bunu fark eden Stella güldü ve neşeyle itiraf etti:
- Ben olduğumu düşünmeyin - bana öğreten büyükannemdi! ..
Kendimi tam bir serseri gibi hissetmekten çok utanıyordum, ancak daha fazlasını bilme arzusu herhangi bir utançtan yüz kat daha güçlüydü, bu yüzden gururumu olabildiğince derine sakladım ve dikkatlice sordum:
– Peki ya şu anda burada gördüğümüz tüm bu şaşırtıcı “gerçeklikler”? Sonuçta, bu başkasının özel hayatı ve onları tüm dünyalarınızı yarattığınız gibi yaratmıyor musunuz?
- Oh hayır! - yine, bebek bana bir şeyi açıklama fırsatı bulduğu için çok sevindi. - Tabii ki değil! Bu sadece tüm bu insanların bir zamanlar yaşadığı geçmiş ve ben sadece seni ve beni oraya götürüyorum.
- Ya Harold? Bütün bunları nasıl görüyor?
Oh, onun için kolay! O da benim gibi ölü, yani istediği yere gidebilir. artık sahip değil fiziksel beden, böylece özü burada hiçbir engel tanımıyor ve istediği yere yürüyebiliyor ... tıpkı benim gibi ... - küçük kız üzgün bir şekilde bitirdi.
Ne yazık ki onun için sadece "geçmişe basit bir transfer" olan şeyin benim için görünüşe göre uzun bir süre "yedi kilidin arkasındaki gizem" olacağını düşündüm ... Ama Stella, sanki düşüncelerimi duymuş gibi, hemen beni rahatlatmak için acele etti:
- Göreceksin, çok basit! Sadece denemek zorundasın.
- Ve bu "anahtarlar", başkalarıyla hiç tekrarlanmıyor mu? Sorularıma devam etmeye karar verdim.
- Hayır, ama bazen başka bir şey olur ... - nedense, komik gülümseyerek, bebek cevap verdi. - Başlangıçta, tam olarak böyle yakalandım, bunun için çok "dövüldüm" ... Ah, çok aptalcaydı! ..
- Ancak? çok merak ettim sordum
Stella neşeyle cevap verdi:
- Ah, bu çok komikti! - ve biraz düşündükten sonra ekledi, - ama aynı zamanda tehlikeli ... Büyükannemin geçmiş enkarnasyonunu tüm "katlarda" aradım ve onun yerine onun "ipliği" boyunca tamamen farklı bir varlık geldi. bir şekilde büyükannemin " çiçeğini " (görünüşe göre aynı zamanda bir "anahtar"!) "kopyalamayı" başardı ve sonunda onu bulduğuma sevindiğim anda, bu yabancı varlık acımasızca göğsüme vurdu. Evet, öyle ki ruhum neredeyse uçup gitti! ..
"Ama ondan nasıl kurtuldun?" Şaşırmıştım.
- Dürüst olmak gerekirse, ondan kurtulmadım ... - kız utanmıştı. - Az önce büyükannemi aradım ...
"Zemin" dediğin nedir? Hala sakinleşemedim.
– Pekala, bunlar ölülerin ruhlarının yaşadığı farklı “dünyalar”... En güzel ve en yücede, iyi olanlar yaşar... ve muhtemelen en güçlüler de.
- İnsanlar senden hoşlanır? gülümseyerek sordum.
– Ah, hayır, elbette! Buraya yanlışlıkla gelmiş olmalıyım. - Kız içtenlikle dedi. – En ilginç olanı ne biliyor musun? Bu "kattan" her yere yürüyebiliriz ama diğerlerinden kimse buraya gelemez ... Gerçekten ilginç mi? ..
Evet, "aç" beynim için çok garip ve çok heyecan vericiydi ve daha fazlasını bilmek istedim! bana bir şey verdi (örneğin, "yıldız arkadaşlarım" gibi) ve bu nedenle, bu kadar basit bir çocukça açıklama bile beni olağanüstü mutlu etti ve deneylerime, sonuçlarıma ve hatalarıma daha da öfkeyle dalmamı sağladı ... her zamanki gibi, olan her şeyi daha da anlaşılmaz bularak. Benim sorunum "olağandışı"yı çok kolay yapabilmem ya da yaratabilmemdi ama asıl sorun, hepsini nasıl yarattığımı da anlamak istememdi... Yani, henüz pek başarılı olamadığım şey bu...
Manyetik malzemeler: özellikleri ve özellikleri. özellikler Çeşitli türler manyetizma. mıknatıslanma süreçleri. Güçlü manyetik malzemelerin özellikleri. yeniden mıknatıslanma kayıpları
Yumuşak manyetik malzemeler: sınıflandırma, özellikler, amaç.
Sert manyetik malzemeler: sınıflandırma, özellikler, amaç. Özel amaçlar için manyetik malzemeler: sınıflandırma, özellikler, amaç.
Edebiyat
Doğadaki tüm maddeler bir dış manyetik alanla etkileşime girer, ancak her madde farklıdır.
Maddelerin manyetik özellikleri manyetik özelliklerine bağlıdır temel parçacıklar, atomların ve moleküllerin yapıları ve bunların grupları, ancak ana belirleyici etki, manyetik momentleri olan elektronlar tarafından uygulanır.
Manyetik alanla ilgili tüm maddeler, içindeki davranışlar aşağıdaki gruplara ayrılır:
Diamanyetler- bağıl manyetik geçirgenliği (μ≤1) birlikten biraz daha az olan, kalıcı bir manyetik dipol momentine sahip olmayan malzemeler. Diamagnetlerin bağıl geçirgenliği μ, manyetik alanın (H) büyüklüğünden neredeyse bağımsızdır ve sıcaklığa bağlı değildir. Bunlar şunları içerir: inert gazlar (Ne, Ar, Kr, Xe), hidrojen (H2); bakır (Сu), çinko (Zn), gümüş (Аg), altın (Au), antimon (Sb), vb.
Paramıknatıslar- kalıcı dipol momentleri olan, ancak rastgele yerleştirilmiş malzemeler, bu nedenle aralarındaki etkileşim çok zayıf. Paramanyetiklerin bağıl manyetik geçirgenliği birden (μ≥1) biraz fazladır ve manyetik alan şiddeti ve sıcaklığa zayıf bir şekilde bağlıdır.
Paramanyetler aşağıdaki malzemeleri içerir: oksijen (O2), alüminyum (Al), platin (Pt), alkali metaller, demir tuzları, nikel, kobalt, vb.
ferromıknatıslar– kalıcı manyetik dipol momentli malzemeler, alan yapısı. Her alanda birbirlerine paralel ve eşit yönlüdürler, dolayısıyla aralarındaki etkileşim çok güçlüdür. Ferromanyetlerin bağıl manyetik geçirgenliği büyüktür (μ >> 1), bazı alaşımlar için 1500000'e ulaşır. Manyetik alan şiddetine ve sıcaklığa bağlıdır.
Bunlar şunları içerir: demir (Fe), nikel (Ni), kobalt (Co), birçok alaşım, nadir toprak elementleri: samaryum (Sm), gadolinyum (Gd), vb.
Antiferromanyetler- birbirine antiparalel olan kalıcı dipol manyetik momentlere sahip malzemeler. Göreceli manyetik geçirgenlikleri, birlikten (μ ≥ 1) biraz daha fazladır ve manyetik alan şiddeti ve sıcaklığa çok zayıf bir şekilde bağlıdır. Bunlar şunları içerir: kobalt oksitleri (CoO), manganez (MnO), nikel florür (NiF 2), vb.
Ferrimanyetikler- birbirini tam olarak telafi etmeyen antiparalel kalıcı dipol manyetik momentlere sahip malzemeler. Bu telafi ne kadar küçük olursa, ferromanyetik özellikleri o kadar yüksek olur. Ferrimanyetiklerin bağıl manyetik geçirgenliği bire yakın olabilir (neredeyse tam moment telafisi ile) ve onbinlere ulaşabilir (çok az telafi ile).
Ferritler ferrimanyetlerdir, Fe203 ile iki değerlikli metallerin oksitleri oldukları için oksiferler olarak adlandırılabilirler. Genel formül ferrit, burada Me iki değerlikli bir metaldir.
Ferritlerin manyetik geçirgenliği, sıcaklığa ve manyetik alan gücüne bağlıdır, ancak ferromanyetlerinkinden daha az ölçüdedir.
Ferritler, yüksek manyetik (μ ≈ 10 4) ve yüksek dielektrik (ε ≈ 10 3) geçirgenliğine sahip elektronik yarı iletkenler olarak sınıflandırılabilecekleri, düşük elektrik iletkenliğine sahip seramik ferromanyetik malzemelerdir.
Dia-, para- ve antiferromanyetikler, zayıf manyetik maddeler grubu halinde ve ferro- ve ferrimanyetler, güçlü manyetik maddeler grubu halinde birleştirilebilir.
Radyo elektroniği alanındaki teknik uygulamalar için yüksek derecede manyetik maddeler büyük ilgi görmektedir (Şekil 6.1).
Pirinç. 6.1. Manyetik malzemelerin yapısal diyagramı
Malzemelerin manyetik özellikleri, temel dairesel akımlar olan elektrik yüklerinin dahili gizli hareket biçimleriyle belirlenir. Dairesel akım, bir manyetik moment ile karakterize edilir ve eşdeğer bir manyetik dipol ile değiştirilebilir. Manyetik dipoller, esas olarak elektronların spin dönüşü ile oluşurken, elektronların yörüngesel dönüşü, nükleer rotasyonun yanı sıra bu süreçte zayıf bir rol alır.
Çoğu malzemede, elektronların dönme momentleri birbirini yok eder. Bu nedenle, periyodik tablonun tüm maddelerinde ferromanyetizma görülmez.
Bir malzemenin ferromanyetik olması için gerekli koşullar:
1. Atomlarda temel dairesel akımların varlığı.
2. Telafi edilmemiş spin momentlerinin varlığı, elektronlar.
3. Telafi edilmemiş dönme momentine sahip elektron yörüngesinin (D) çapı ile (a) maddesinin kristal kafes sabiti arasındaki oran,
. (6.1)
4. Bir etki alanı yapısının varlığı, yani. dipol manyetik momentlerin paralel yönlendirildiği bu tür kristal bölgeler.
5. Malzemenin (maddenin) sıcaklığı Curie noktasının altında olmalıdır, çünkü daha yüksek bir sıcaklıkta alan yapısı kaybolur, malzeme ferromanyetik durumdan paramanyetik duruma geçer.
Maddenin ferromanyetik halinin karakteristik bir özelliği, harici bir manyetik alan uygulanmadan kendiliğinden mıknatıslanmanın varlığıdır. Bununla birlikte, böyle bir cismin manyetik akısı sıfıra eşit olacaktır, çünkü bireysel alanların manyetik momentlerinin yönü farklıdır (kapalı manyetik devreli bir alan yapısı).
Bir maddenin mıknatıslanma derecesi, maddenin hacmine (V) bağlı olarak ortaya çıkan manyetik moment Σm oranının sınırı olarak tanımlanan mıknatıslanmanın büyüklüğü veya mıknatıslanma yoğunluğu (J) ile karakterize edilir. , hacim sıfıra yaklaştığında
. (6.2)
Maddeyi, gücü H olan bir dış manyetik alana yerleştirirsek, J ve H arasındaki oran şu olacaktır:
J = 4 πχH, (6.3)
Nerede χ (kappa) manyetik viskozite olarak adlandırılır.
Bağıl manyetik geçirgenlik μ, χ'ye bağlıdır:
u = 1 +4 πχ . (6.4)
Mıknatıslanmanın yoğunluğu bilinerek belirlenebilir μ
μ =
1+
.
(6.5)
Genel olarak, bir ferromıknatıstaki manyetik alan iki bileşenin toplamı olarak oluşturulur: dış, H dış manyetik alanın gücü tarafından oluşturulur ve iç, mıknatıslanma (J) tarafından oluşturulur.
Toplam manyetik alan, manyetik indüksiyon B ile karakterize edilir:
B = μ 0 (H + J), (6.6)
Nerede μ 0 – manyetik sabit (vakumun manyetik geçirgenliği)
μ 0 = 4 π ∙10 -7 , g/dak. (6.7)
J'nin değerini χ ve ardından μ cinsinden ifade ederek şunu elde ederiz:
B = μ 0 H(1 + 4 πχ ) veyaB = μ 0 μH. (6.8)
Manyetik geçirgenliğin mutlak değeri
μ karın kası = μ 0 ∙ μ . (6.9)
Manyetik indüksiyon B için son formül
B = μ karın kası H. (6.10)
Harici bir manyetik alanın etkisi altında bir ferromanyetik malzemenin mıknatıslanma süreci aşağıdaki gibidir:
manyetik momentleri dış alana yakın olan alanların büyümesi ve diğer alanların azalması;
tüm alanların manyetik momentlerinin dış alan yönünde yönlendirilmesi.
Mıknatıslanma süreci, her ferromanyet için ana mıknatıslanma eğrisi B \u003d f (H) ile karakterize edilir.
Manyetik geçirgenlik μ ayrıca mıknatıslanma işlemi sırasında da değişir.
Bu, şekilde gösterilmiştir. 6.2.
Pirinç. 6.2. Mıknatıslanma eğrileri (B = f(H)) ve manyetik geçirgenlik (μ = f(H))
Manyetik geçirgenlik μ sıfıra yakın bir kuvvette başlangıç (bölüm 1) olarak adlandırılır ve malzeme doygunluğa geçtiğinde maksimum bir değer alır (2), H'de daha fazla bir artışla manyetik geçirgenlik μ azalır (bölüm 3 ve 4).
Bir ferromanyetin döngüsel mıknatıslanması sırasında, mıknatıslanma ve manyetikliği giderme eğrileri bir histerezis döngüsü oluşturur. Malzemenin doygunluğu koşulu altında elde edilen histerezis döngüsüne sınırlayıcı denir. Örneğin osiloskop ekranında elde edilen histerezis döngüsünden, malzemenin ana manyetik parametreleri hakkında oldukça eksiksiz bilgi alabilirsiniz (Şekil 6.3).
Pirinç. 6.3. histerezis döngüsü
Ana parametreler:
1) alan kuvvetinin çıkarılmasından sonra artık indüksiyon - Br;
2) zorlayıcı kuvvet Hc - artık indüksiyonu ortadan kaldırmak için numuneye uygulanması gereken gerilim;
3) numune tamamen doymuş olduğunda elde edilen maksimum indüksiyon Bmax;
4) histerezis döngüsünün kapsadığı alanla karakterize edilen, bir manyetizasyon ters çevrimi için spesifik histerezis kayıpları.
Malzemenin geri kalan manyetik parametrelerinin yanı sıra mıknatıslanmanın tersine dönmesi (histerezis), girdap akımları, boşluktaki enerji (için kalıcı mıknatıs) yukarıda verilen ve gelecekte verilecek formüller kullanılarak hesaplanabilir.
ferromanyetik kayıplarmalzemeler - bunlar, ferromanyetlerin yeniden mıknatıslanmasına, alternatif bir manyetik alanda girdap akımlarının oluşmasına, malzemenin manyetik viskozitesine giden enerji maliyetleridir - bunlar, aşağıdaki türlere ayrılabilen sözde kayıpları yaratır:
a) histerezis döngüsünün alanıyla orantılı histerezis kayıpları Рg
Rg = η∙F∙
∙
V, K (6.11)
Nerede η belirli bir malzeme için histerezis katsayısıdır;
F alan frekansı, Hz;
İÇİNDE maks.– maksimum indüksiyon, T;
V numune hacmi, m3;
N≈ 1,6...2 - üssün değeri;
b) girdap akımı kayıpları
Rv.t. = ξ∙F 2 ∙B maks. ∙ V, K (6.12)
burada ξ, malzemenin özgül elektrik direncine ve numunenin şekline bağlı bir katsayıdır;
c) etki sonrası kayıplar Pp.s. formüle göre
Rps \u003d P - Rg - Pv.t. (6.13)
Girdap akımı kayıpları, ferromanyetin elektrik direncini artırarak azaltılabilir. Bunu yapmak için, örneğin transformatörler için manyetik devre, birbirinden izole edilmiş ayrı ince ferromanyetik plakalardan alınır.
Uygulamada, bazen kullanılır açık manyetik devreli ferromanyetler, yani örneğin, yüksek manyetik dirençli bir hava boşluğuna sahip olmak. Hava boşluğu olan bir gövdede, dış mıknatıslama alanına doğru yönlendirilmiş bir manyetikliği giderme alanı yaratan serbest kutuplar ortaya çıkar. İndüksiyonda bir azalma vardır, hava aralığı ne kadar büyükse, o kadar geniştir. Bu, elektrikli makinelerde, manyetik kaldırma cihazlarında vb. kendini gösterir.
Boşluktaki enerji (W L), örneğin kalıcı bir mıknatıs, formülle ifade edilir.
, J/m3 , (6.14)
Nerede İÇİNDE L Ve H L hava aralığının belirli bir uzunluğu için gerçek indüksiyon ve alan şiddetidir.
Ferromanyete uygulanan gerilimi değiştirerek, belirli bir boşlukta maksimum enerjiyi elde etmek mümkündür.
Wmax'ı bulmak için, ikinci kadranda (histerezis döngüsünün bölümü) bulunan bir manyetik malzeme için manyetikliği giderme eğrisine göre, boşlukta farklı değerlerle verilen bir enerji eğrisinin çizildiği bir diyagram kullanılır. B'nin (veya H'nin). WL'nin B L ve HL'ye bağımlılığı, Şek. 6.4.
Pirinç. 6.4. Bir ferromıknatısın hava aralığındaki enerji
Mıknatıs boşluğunda maksimum enerjinin olacağı alan şiddeti H'yi belirlemek için, maksimum enerjiye (A noktasında) bir teğet çizmek ve histerezis ile kesişene kadar ondan yatay bir çizgi çizmek gerekir. ikinci kadranda döngü. Ardından dikeyi H koordinatı ile kesişme noktasına indirin. HL 2 noktası istenen manyetik alan kuvvetini belirleyecektir.
Ana manyetik parametrelere göre, ferromanyetik malzemeler olabilir aşağıdaki gruplara ayırın;
Manyetik olarak yumuşak - düşük zorlayıcı kuvvete (100 A/m'ye kadar), yüksek manyetik geçirgenliğe ve düşük histerezis kayıplarına sahip malzemeler. DC manyetik devreler (transformatör çekirdekleri, ölçüm cihazları, indüktörler vb.)
İLEyumuşak manyetik malzemeler ilgili olmak:
teknik olarak saf demir, karbonil demir;
elektrikli çelik;
kalıcı alaşımlar;
alsifera;
ferritler (bakır-mangan);
termomanyetik alaşımlar (Ni-Cr-Fe), vb.
2. Manyetik olarak sert - büyük zorlayıcı güce sahip malzemeler (Hc > 100 A/m) (bkz. Şekil 4.5, G).
Sert manyetik malzemeler, mıknatıs kutupları arasındaki hava boşluğundaki manyetik enerjiyi kullanan kalıcı mıknatıslar yapmak için kullanılır.
İLE sert manyetik malzemeler ilgili olmak:
Dökme alni alaşımları (Al-Ni-Fe);
Alnico (Al-Ni-Co-Fe);
Magnico;
Martenzite sertleştirilmiş alaşımlı çelikler vb.
Nadir toprak malzemelerine (YCo, CeCo, SmCo, vb.) dayalı alaşımlar özellikle ilgi çekicidir. yüksek değer H c ve w maks .
3. Ferritler - iki değerlikli metal oksitler (MeO∙Fe 2 O 3) ile çift demir oksitler olan malzemeler. Ferritler kristal yapılarına bağlı olarak manyetik olarak yumuşak ve manyetik olarak sert olabilir, örneğin spinel tipi - (MgAl 3 O 4), gausmagnet (Mn 3 O 4), granat Ga 3 Al 2 (SiO 4) 3, vb. Elektrik özdirençleri yüksektir (10 -1 ila 10 10 Ohm∙m), bu nedenle, özellikle yüksek frekanslarda girdap akımı kayıpları küçüktür.
4. Manyetodielektrikler - dielektrik bağlayıcılı bir ferromanyetik tozdan oluşan malzemeler. Toz genellikle manyetik olarak yumuşak bir malzeme - karbonil demir, alsifer ve düşük dielektrik kayıpları olan bir malzeme - polistiren, bakalit vb. - temelinde alınır, bir bağlayıcı dielektrik görevi görür.
Kendi kendine muayene için sorular:
Maddelerin manyetik özelliklerine göre sınıflandırılması.
Güçlü manyetik maddelerin özellikleri (bölgeler, anizotropi, mıknatıslanma eğrisi, manyetostriksiyon, manyetik geçirgenlik, histerezis, vb.)
Manyetik özellikleri etkileyen faktörler
Manyetik malzemelerdeki kayıplar
Yüksek manyetik malzemelerin sınıflandırılması
Düşük frekanslı yumuşak manyetik malzemeler
Yüksek frekanslı yumuşak manyetik malzemeler
Sert manyetik malzemeler
Özel amaçlar için manyetik malzemeler
Uygulamalar
İletken malzemeler Tablo A.1
|
kondüktör |
Ohm∙mm 2 /m |
özel rezistans- |
ısı transferi su içeriği W/m∙der |
özellikle bakır, |
Bir elektronun iş fonksiyonu |
Kart sıcaklığı, |
||
|
saf metaller |
||||||||
|
Alüminyum | ||||||||
|
Molibden | ||||||||
|
Tungsten | ||||||||
|
poli-kristal | ||||||||
|
Manganin |
(5…30)∙10 -6 | |||||||
|
Köstence |
(5…20)∙10 -6 | |||||||
|
nikel gümüş | ||||||||
|
termokupllar |
||||||||
|
Bakır-konstantan |
350 °С'ye kadar Tism |
|||||||
|
krom-alümel |
1000 °С'ye kadar Tism |
|||||||
|
platin-platin-rodyum |
1600 °С'ye kadar Tism |
|||||||
Yarı iletken malzemeler Tablo A.2
|
İsim yarı iletken kovy malzemesi |
sahip olmak taşıyıcılar |
Hareketlilik taşıyıcılar sen, | ||||||
|
İnorganik Kristal. temel (atomik) |
||||||||
|
Germanyum | ||||||||
|
Kristal. bağlantılar |
||||||||
|
silisyum karbür |
yüceltme | |||||||
|
antimon indiyum | ||||||||
|
galyum arsenit | ||||||||
|
galyum fosfit | ||||||||
|
indiyum arsenit | ||||||||
|
bizmut tellürid | ||||||||
|
kurşun sülfit | ||||||||
|
camsı |
||||||||
|
kalkojenitler |
As 2 Te 2 Se, As 2 Se 3 Al 2 Se 3 | |||||||
|
organik |
||||||||
|
antrasen | ||||||||
|
Naftalin | ||||||||
|
Boyalar ve pigmentler Bakır ftalosiyanin | ||||||||
|
moleküler kompleksler iyot piren | ||||||||
|
polimerler poliakrilonitril | ||||||||
Dielektrik malzemeler Tablo A.3
|
toplama durumu |
annenin adı alov (dielektrikler) |
Dielektrik sabiti, bağıl E |
hacim- rezistans |
dielektrik kayıp açısı |
Mukavemet (elektriksel) E pr, MV / m |
Özısı yoğunluk λ, W/m ºK | |
|
SF6 | |||||||
|
sıvı kemikler |
trafo yağı | ||||||
|
katı malzemeler |
Organik a) Parafin Holovax | ||||||
|
b) Bakel reçinesi Rosin polivinil- polistiren polietilen polimetil metakrilat epoksi reçine | |||||||
|
Birleştirmek | |||||||
|
d) Fenol tabakası (FAS) | |||||||
|
e) Vernikli kumaş | |||||||
|
Elektro-karton (EVT) | |||||||
|
g) Bütadien kauçuk | |||||||
|
kauçuk yalıtım | |||||||
|
h) Floro-plast-4 ftoroplast-3 | |||||||
|
İnorganik a) Elektrikli cam. | |||||||
|
b) Steatit (seramik) elektrik mühendisliği porselen | |||||||
|
c) Muskovit mika Mikaleks | |||||||
|
d) Ferro-seramik VK-1 Piezokuvars | |||||||
|
e) Florür yalıtımı (AlF 3) | |||||||
|
f) Asbest | |||||||
|
Eleman Organı. a) Silikon org. reçine | |||||||
|
b) Silikon organ. lastik |
, Ohm m
Manyetik malzemeler Tablo A.4
|
Manyetik malzemenin adı |
Kimyasal bileşim veya marka |
Bağıl manyetik geçirgenlik, μ |
Manyetik indüksiyon B, T |
zorlayıcı-citive- kuvvet Ns, A/m |
Özel e-posta direnç ρ, μOhm∙m |
Boşluktaki enerji |
||
|
ilk, μ n |
maksi-küçük, μ maks |
kalan doğru, V |
maksi-küçük, V maks |
|||||
|
Manyetik olarak yumuşak |
||||||||
|
Elektrik teknolojisi çelik | ||||||||
|
Permalloy düşük nikel | ||||||||
|
Permalloy yüksek nikel | ||||||||
|
süper alaşım | ||||||||
|
Alcifer | ||||||||
|
Ferritler |
||||||||
|
nikel-çinko ferrit | ||||||||
|
Ferrit manganez-çinko | ||||||||
|
manyetik sert |
||||||||
|
baryum | ||||||||
|
baryum | ||||||||
|
manyetodielektrikler |
||||||||
|
Karbonil demir bazlı | ||||||||
, J / m3bibliyografik liste
1. Pasynkov, V.V. Elektronik teknolojisi malzemeleri: üniversiteler için ders kitabı / V.V. Pasynkov, V.S. Sorokin - St. Petersburg: Lan, 2003. - 367s.
2. Radyo malzemeleri ve radyo bileşenleri: yöntem. talimatlar / komp. AM Khadykin A.M. - Omsk: OmSTU Yayınevi, 2007. - 44 s.
3. Radyo malzemeleri ve radyo bileşenleri: ders notları / ed. A. M. Khadykin. - Omsk: OmGTU Yayınevi, 2008. - 91 s.
4. Elektronik teknolojisinin malzemeleri ve unsurları: yöntem. talimatlar / komp. A. M. Khadykin. - Omsk: OmGTU Yayınevi, 2005.-34s.
5. Klikushin Yu.N. Enstrümantasyonda malzeme bilimi. Elektroteknik malzemeler: Proc. üniversiteler için el kitabı / Yu.N. Klikushin, A.I. Cheredov, I.L. Zakharov; OmSTU. - Omsk: OmGTU Yayınevi, 2005. - 79 s.
6. Sorokin V. S. Elektronik teknolojisinin malzemeleri ve unsurları. 2 ciltte: lisans, yüksek lisans ve uzman yetiştirme yönünde okuyan üniversite öğrencileri için bir ders kitabı 210100 "Elektronik ve mikroelektronik" / V. S. Sorokin, B. L. Antipov, N. P. Lazareva. V.1: İletkenler, yarı iletkenler, dielektrikler. - M.: Yayın merkezi "Akademi", 2006. - 448 s.
7. Sorokin V. S. Elektronik teknolojisinin malzemeleri ve unsurları. 2 ciltte: "Elektronik ve Mikroelektronik" eğitim ve uzmanlık alanlarında okuyan üniversite öğrencileri için bir ders kitabı / V. S. Sorokin, B. L. Antipov, N. P. Lazareva. T.2. - M.: Yayın merkezi "Akademi", 2006. - 384 s.
8. Aliyev I.I. Elektroteknik malzemeler ve ürünler. dizin. - M.: IP RadioSoft, 2007. - 352 s.
9. yapay zeka Sidorov, N.V. Nikonorov "Entegre malzeme ve teknolojiler
optik". Öğretici, anlatım kursu. St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi ITMO, 2009 - 107
10. Bondarenko I.B., Gatchin Yu.A., Ivanova N.Yu., Shilkin D.A. Konnektörler ve anahtarlama cihazları. Öğretici. Petersburg: SPbGU ITMO, 2007. 151 s.
11. Roshchin V.M. Mikro, opto ve nanoelektronik için malzeme teknolojisi: ders kitabı. Bölüm 2 / V.M. Roshchin, M.V. Silibin. – M.: BİNOM. Bilgi Laboratuvarı, 2010. - 180 s.
12. Sadchenkov D.A. Yerli ve yabancı radyo bileşenlerinin işaretlenmesi. Referans kılavuzu. Cilt 1. - M.: SOLON-R, 2002. - 208 s.
13. Petrov K.S. Radyo malzemeleri, radyo bileşenleri ve elektronik. Üniversiteler için ders kitabı. - St.Petersburg.: Peter, 2006 - 522 s.
14. Ulyanina I.Yu. Malzemelerin yapısı: ders kitabı. ödenek / I. Yu Ulyanina, T. Yu Skakova. - M. : MGIU, 2006. - 55 s.
15. Ulyanina I.Yu. Diyagramlarda-defterlerde malzeme bilimi: ders kitabı. ödenek / I. Yu Ulyanina. - M. : MGIU Yayınevi, 2006. - 139 s.
16. Mishin D.D. manyetik malzemeler. - M.: Vyssh.shk., 1991. - 384 s.
17. Kharlamova T.E. Elektrik malzemeleri bilimi. Elektroteknik malzemeler: Proc. Fayda. - St.Petersburg: SZPI, 1998. - 82 s.
18. Shkaruba M.V., Tikhonov S.A. Elektronik teknolojisinin malzemeleri ve unsurları: Ders kitabı. - Omsk: Omgtu Yayınevi, 2006. - 120 s.
19. Bileşenler ve teknolojiler: Aylık. tüm Rus dergi - M .: Editoryal dergi. Finestreet Publishing - Aylık olarak yayınlanır.
20.İnternet: www.wieland– elektrik.com
21.İnternet: www.platan.ru
22.İnternet: www.promelec.ru
23.İnternet: www.chipdip.ru
Manyetik geçirgenlik- manyetik indüksiyon arasındaki ilişkiyi karakterize eden fiziksel miktar, katsayı (ortamın özelliklerine bağlı olarak) B (\görüntü stili (B)) ve manyetik alan şiddeti H (\görüntü stili (H))özünde. Farklı ortamlar için bu katsayı farklıdır, bu nedenle belirli bir ortamın manyetik geçirgenliği hakkında konuşurlar (bileşimini, durumunu, sıcaklığını vb. ima eder).
İlk olarak 1881'de Werner Siemens'in "Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus" ("Elektromanyetizma teorisine katkı") çalışmasında bulunur.
Genellikle bir Yunan harfi ile gösterilir µ (\displaystyle \mu ). Hem skaler (izotropik maddeler için) hem de tensör (anizotropik maddeler için) olabilir.
Genel olarak, manyetik geçirgenlik yoluyla manyetik indüksiyon ve manyetik alan kuvveti arasındaki ilişki şu şekilde tanıtılır:
B → = μ H → , (\displaystyle (\vec (B))=\mu (\vec (H))),)Ve µ (\displaystyle \mu ) genel durumda, burada bileşen notasyonunda şuna karşılık gelen bir tensör olarak anlaşılmalıdır:
B ben = μ ben j H j (\displaystyle \ B_(i)=\mu _(ij)H_(j))İzotropik maddeler için oran:
B → = μ H → (\displaystyle (\vec (B))=\mu (\vec (H)))bir vektörün bir skalerle çarpılması anlamında anlaşılabilir (bu durumda manyetik geçirgenlik bir skalere indirgenir).
Çoğu zaman atama µ (\displaystyle \mu ) buradakinden farklı olarak, yani bağıl manyetik geçirgenlik için kullanılır (bu durumda µ (\displaystyle \mu ) GHS'deki ile çakışıyor).
SI'daki mutlak manyetik geçirgenlik boyutu, manyetik sabitin boyutu ile aynıdır, yani H / veya / 2 .
SI'daki bağıl manyetik geçirgenlik, ilişkiyle manyetik duyarlılık χ ile ilişkilidir.
μ r = 1 + χ , (\displaystyle \mu _(r)=1+\chi ,)Ansiklopedik YouTube
-
1 / 5
Maddelerin büyük çoğunluğu ya diamagnets sınıfına aittir ( μ ⪅ 1 (\displaystyle \mu \lessapprox 1)) veya paramanyet sınıfına ( μ ⪆ 1 (\displaystyle \mu \gtrapprox 1)). Ancak bazı maddeler - (ferromanyetler), örneğin demir, daha belirgin manyetik özelliklere sahiptir.
Ferromanyetlerde, histerezis nedeniyle, manyetik geçirgenlik kavramı, tam anlamıyla uygulanamaz. Bununla birlikte, mıknatıslanma alanının belirli bir varyasyon aralığında (böylece artık mıknatıslanma ihmal edilebilir, ancak doygunluğa kadar), daha iyi veya daha kötü bir yaklaşımla, bu bağımlılığı doğrusal olarak temsil etmek mümkündür (ve manyetik olarak yumuşak malzemeler, aşağıdan sınırlama pratikte çok önemli olmayabilir) ve bu anlamda manyetik geçirgenliğin büyüklüğü onlar için de ölçülebilir.
Bazı madde ve malzemelerin manyetik geçirgenliği
Bazı maddelerin manyetik duyarlılığı
Bazı malzemelerin manyetik duyarlılığı ve manyetik geçirgenliği
Orta Duyarlılık χ m
(hacimsel, SI)Geçirgenlik μ [H/m] Bağıl geçirgenlik μ/μ 0 manyetik alan Maksimum frekans Metglas (İngilizce) Metglas) 1,25 1 000 000 0,5 T'de 100kHz Nanoperm (İngilizce) nanoperm) 10 × 10 -2 80 000 0,5 T'de 10kHz mu metal 2,5 × 10 -2 20 000 0.002 T'de mu metal 50 000 kalıcı alaşım 1,0 × 10 -2 70 000 0.002 T'de elektrikli çelik 5,0 × 10 -3 4000 0.002 T'de Ferrit (nikel-çinko) 2,0 × 10 -5 - 8,0 × 10 -4 16-640 100 kHz ~ 1 MHz [ ] Ferrit (manganez-çinko) >8,0 × 10 -4 640 (ve daha fazlası) 100 kHz ~ 1 MHz Çelik 8,75 × 10 -4 100 0.002 T'de Nikel 1,25 × 10 -4 100 - 600 0.002 T'de neodimyum mıknatıs 1.05 1,2-1,4 T'ye kadar Platin 1.2569701 × 10 -6 1,000265 Alüminyum 2,22 × 10 -5 1,2566650 × 10 -6 1,000022 Ağaç 1,00000043 Hava 1,00000037 Beton 1 Vakum 0 1,2566371 × 10 -6 (μ 0) 1 Hidrojen -2,2 × 10 -9 1,2566371 × 10 -6 1,0000000 teflon 1,2567 × 10 -6 1,0000 Safir -2,1 × 10 -7 1,2566368 × 10 -6 0,99999976 Bakır -6.4×10-6
veya -9,2 × 10 -61,2566290 × 10 -6 0,999994 Bobinin manyetik alanı, bu alanın akımı ve yoğunluğu ile alan indüksiyonu tarafından belirlenir. Onlar. vakumdaki alan indüksiyonu, akımın büyüklüğü ile orantılıdır. Belirli bir ortamda veya maddede bir manyetik alan oluşturulursa, alan maddeye etki eder ve karşılığında manyetik alanı belirli bir şekilde değiştirir.
Harici bir manyetik alandaki bir madde manyetize olur ve içinde ek bir dahili manyetik alan ortaya çıkar. Elektronların atom içi yörüngeler boyunca ve ayrıca kendi eksenleri etrafında hareketi ile ilişkilidir. Elektronların ve atom çekirdeklerinin hareketi, temel dairesel akımlar olarak düşünülebilir.
Manyetik özellikler temel dairesel akım, manyetik bir moment ile karakterize edilir.
Harici bir manyetik alanın yokluğunda, maddenin içindeki temel akımlar rastgele (kaotik) yönlendirilir ve bu nedenle, toplam veya toplam manyetik moment sıfırdır ve temel iç akımların manyetik alanı çevreleyen boşlukta algılanmaz.
Harici bir manyetik alanın maddedeki temel akımlar üzerindeki etkisi, yüklü parçacıkların dönme eksenlerinin yönünün değişmesi ve böylece manyetik momentlerinin bir yönde yönlendirilmesidir. (dış manyetik alana doğru). Aynı dış manyetik alan içindeki farklı maddelerin mıknatıslanmasının yoğunluğu ve doğası önemli ölçüde farklılık gösterir. Ortamın özelliklerini ve ortamın manyetik alan yoğunluğu üzerindeki etkisini karakterize eden değere mutlak denir. manyetik geçirgenlik veya ortamın manyetik geçirgenliği (μ İle ) . Bu ilişki = . ölçülen [ μ İle ]=H/m.
Vakumun mutlak manyetik geçirgenliğine manyetik sabit denir μ Ö \u003d 4π 10 -7 Gn / m.
Mutlak manyetik geçirgenliğin manyetik sabite oranına denir. bağıl manyetik geçirgenlikμ c /μ 0 \u003d μ. Onlar. bağıl manyetik geçirgenlik, bir ortamın mutlak manyetik geçirgenliğinin, vakumun mutlak geçirgenliğinden kaç kat daha büyük veya daha az olduğunu gösteren bir değerdir. μ, geniş bir aralıkta değişen boyutsuz bir niceliktir. Bu değer, tüm materyalleri ve ortamları üç gruba ayırmanın temelidir.
Diamanyetler . Bu maddeler μ< 1. К ним относятся - медь, серебро, цинк, ртуть, свинец, сера, хлор, вода и др. Например, у меди μ Cu = 0,999995. Эти вещества слабо взаимодействуют с магнитом.
Paramıknatıslar . Bu maddeler μ > 1'dir. Bunlara alüminyum, magnezyum, kalay, platin, manganez, oksijen, hava vb. dahildir. Hava = 1.0000031'dir. . Bu maddeler ve diamagnets, bir mıknatısla zayıf bir şekilde etkileşime girer.
Teknik hesaplamalar için diamanyetik ve paramanyetik cisimlerin μ'sinin bire eşit olduğu varsayılır.
ferromıknatıslar . Bu, elektrik mühendisliğinde büyük rol oynayan özel bir madde grubudur. Bu maddeler μ >> 1'e sahiptir. Bunlar arasında demir, çelik, dökme demir, nikel, kobalt, gadolinyum ve metal alaşımları bulunur. Bu maddeler bir mıknatıs tarafından güçlü bir şekilde çekilir. Bu maddeler μ = 600-10.000'dir.Bazı alaşımlar için μ 100.000'e kadar rekor değerlere ulaşır.Unutulmamalıdır ki ferromanyetik malzemeler için μ sabit değildir ve manyetik alan kuvvetine, malzeme türüne ve sıcaklığa bağlıdır.
Ferromanyetlerdeki büyük µ değeri, temel manyetik momentlerin aynı şekilde yönlendirildiği kendiliğinden mıknatıslanma bölgelerine (alanlara) sahip olmaları gerçeğiyle açıklanır. Toplandıklarında, alanların ortak manyetik momentlerini oluştururlar.
Bir manyetik alanın yokluğunda, alanların manyetik momentleri rastgele yönlendirilir ve cismin veya maddenin toplam manyetik momenti sıfırdır. Bir dış alanın etkisi altında, alanların manyetik momentleri bir yönde yönlendirilir ve dış manyetik alanla aynı yönde yönlendirilen vücudun toplam manyetik momentini oluşturur.
Bu önemli özellik pratikte, bobinlerde ferromanyetik çekirdekler kullanılarak, aynı akım değerlerinde ve dönüş sayısında manyetik indüksiyonu ve manyetik akıyı keskin bir şekilde artırmayı veya başka bir deyişle manyetik alanı yoğunlaştırmayı mümkün kılan ferromanyetik çekirdekler kullanılır. nispeten küçük bir hacimde.
