Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о магнитной намагниченности. Для получения информации о сроке хранения данных см. Остаточные данные .

Остаточная или остаточная намагниченность или остаточный магнетизм является намагниченность оставили в ферромагнитном материале (например, железа ) после того, как внешнее магнитное поле удаляются. [1] Говоря простым языком, когда магнит «намагничен», он имеет остаточную силу. [2] Остаточная способность магнитных материалов обеспечивает магнитную память в магнитных запоминающих устройствах и используется в качестве источника информации о прошлом магнитном поле Земли в палеомагнетизме . Слово «остаточная» происходит от «остаточной + -ентности», что означает «то, что остается». [3]

Эквивалентный термин остаточная намагниченность обычно используется в инженерных приложениях. В трансформаторах , электродвигателях и генераторах большая остаточная намагниченность нежелательна (см. Также электротехническую сталь ), поскольку это нежелательное загрязнение, например намагниченность, остающаяся в электромагните после отключения тока в катушке. Если это нежелательно, его можно удалить путем размагничивания .

Иногда термин удерживающая способность используется для намагничивания, измеряемого в единицах плотности магнитного потока . [4]

Типы [ править ]

Остаточная насыщенность [ править ]

Рис. 1 Семейство петель гистерезиса переменного тока для текстурированной электротехнической стали ( B r означает остаточную намагниченность, а H c - коэрцитивную силу ).

Определение магнитной остаточной намагниченности по умолчанию - это намагниченность, остающаяся в нулевом поле после приложения большого магнитного поля (достаточного для достижения насыщения ). [1] Эффект петли магнитного гистерезиса измеряется с помощью таких инструментов, как магнитометр с вибрирующим образцом ; а точка пересечения в нулевом поле является мерой остаточной намагниченности. В физике эта мера преобразуется в среднюю намагниченность (полный магнитный момент, деленный на объем образца) и обозначается в уравнениях как M r . Если его следует отличать от других видов остаточной намагниченности, то это называется остаточной намагниченностью насыщения.или изотермическая остаточная намагниченность насыщения (SIRM) и обозначается M rs .

В инженерных приложениях остаточная намагниченность часто измеряется с помощью анализатора BH , который измеряет реакцию на переменное магнитное поле (как на рис. 1). Это представлено плотностью потока B r . Эта величина остаточной намагниченности - один из важнейших параметров, характеризующих постоянные магниты ; он измеряет самое сильное магнитное поле, которое они могут создать. Например, неодимовые магниты имеют остаточную магнитную индукцию примерно 1,3 тесла .

Изотермическая намагниченность [ править ]

Часто единичная мера намагниченности не дает адекватной информации о магните. Например, магнитные ленты содержат большое количество мелких магнитных частиц (см. Магнитное хранилище ), и эти частицы не идентичны. Магнитные минералы в горных породах могут иметь широкий диапазон магнитных свойств (см. Магнетизм горных пород ). Один из способов заглянуть внутрь этих материалов - добавить или убрать небольшие частицы остаточной намагниченности. Один из способов сделать это - сначала размагнитить магнит в поле переменного тока, а затем наложить поле H и удалить его. Эта остаточная намагниченность, обозначаемая M r ( H ), зависит от поля. [5] Это называется начальной остаточной массой.[6] или изотермическая остаточная намагниченность (IRM) . [7]

Другой вид IRM может быть получен, если сначала придать магниту остаточную способность насыщения в одном направлении, а затем приложить и удалить магнитное поле в противоположном направлении. [5] Это называется остаточной размагничиваемостью или остаточной размагниченностью постоянного тока и обозначается такими символами, как M d ( H ), где H - величина поля. [8] Еще один вид остаточной намагниченности может быть получен путем размагничивания остаточной намагниченности насыщения в переменном поле. Это называется остаточной размагниченностью переменного тока или остаточной размагниченностью переменного поля и обозначается такими символами, какM af ( H ).

Если частицы являются невзаимодействующими однодоменными частицами с одноосной анизотропией , существуют простые линейные соотношения между остаточными свойствами. [5]

Безгистерезисная остаточная способность [ править ]

Другой вид лабораторной остаточной намагниченности anhysteretic остаточную намагниченность или anhysteretic остаточная намагниченность (ARM) . Это вызвано воздействием на магнит большого переменного поля плюс небольшое поле смещения постоянного тока. Амплитуда переменного поля постепенно уменьшается до нуля, чтобы получить безгистерезисную намагниченность , а затем поле смещения удаляется, чтобы получить остаточную намагниченность. Anhysteretic кривой намагничивания часто близко к среднему из двух ветвей петли гистерезиса , [9] и предполагается , что в некоторых моделях для представления состояния наименьшей энергии для данной области. [10]Существует несколько способов экспериментального измерения безгистерезисной кривой намагничивания на основе измерителей потока и размагничивания под действием постоянного тока. [11] ARM также изучалась из-за его сходства с процессом записи в некоторых технологиях магнитной записи [12] и с получением естественной остаточной намагниченности в горных породах. [13]

Примеры [ править ]

МатериалОстротуРекомендации
Феррит (магнит)0,35 т (3500 г)[14]
Самариево-кобальтовый магнит0,82–1,16 т (8 200–11 600 г)[15]
AlNiCo 51,28 т (12800 г)
Неодимовый магнит1–1,3 т (10 000–13 000 г)[15]
Стали0,9–1,4 т (9000–14000 г)[16] [17]

См. Также [ править ]

  • Коэрцитивность
  • Гистерезис
  • Рок магнетизм
  • Термоостаточная намагниченность
  • Вязкая остаточная намагниченность

Заметки [ править ]

  1. ^ a b Чиказуми 1997
  2. ^ Строго говоря, он все еще находится в поле Земли, но это мало влияет на остаточную способность жесткого магнита .
  3. ^ "остаточность | Происхождение и значение остаточной остаточности по онлайн-этимологическому словарю" . www.etymonline.com . Проверено 20 января 2020 .
  4. ^ «Хранение и обращение с магнитной лентой» .
  5. ^ a b c Вольфарт 1958
  6. ^ McCurrie & Гонт 1966
  7. ^ Нееля 1955
  8. ^ Пфайффер 1990
  9. ^ Бозорт 1951
  10. ^ Джайлз и Атертон 1986
  11. ^ Новицки 2018
  12. ^ Джап 1969
  13. ^ Банерджи и Меллема 1974
  14. ^ "Аморфные магнитные ядра" . Hill Technical Sales. 2006 . Проверено 18 января 2014 года .
  15. ^ a b Юха Пирхёнен; Тапани Йокинен; Валерия Грабовцова (2009). Проектирование вращающихся электрических машин . Джон Вили и сыновья. п. 232. ISBN. 978-0-470-69516-6.
  16. ^ «КОБАЛЬТ: Важное значение для высокопроизводительных магнитов» (PDF) . Арнольд Магнитные Технологии. 2012 г.
  17. ^ Фитцджеральд, AE; Кингсли, Чарльз-младший; Уманс, Стивен Д. (2003). Электрические машины (6-е изд.). Макгроу-Хилл. С. 688 стр. ISBN 978-0-07-366009-7.

Ссылки [ править ]

  • Банерджи, СК; Меллема, JP (1974). «Новый метод определения палеонапряженности на основе ARM-свойств горных пород». Планета Земля. Sci. Lett . 23 (2): 177–184. Bibcode : 1974E & PSL..23..177B . DOI : 10.1016 / 0012-821X (74) 90190-3 .
  • Бозорт, Ричард М. (1993) [переиздание публикации 1951 года]. Ферромагнетизм . Переиздание классической прессы IEEE. Wiley-IEEE Press . ISBN 0-7803-1032-2.
  • Тиказуми, Сошин (1997). Физика ферромагнетизма . Кларендон Пресс . ISBN 0-19-851776-9.
  • Jaep, WF (1969). «Безгистерезисное намагничивание ансамбля однодоменных частиц». J. Appl. Phys . 40 (3): 1297–1298. Bibcode : 1969JAP .... 40.1297J . DOI : 10.1063 / 1.1657638 .
  • Джайлз, округ Колумбия; Атертон, Д.Л. (1986). «Теория ферромагнитного гистерезиса». J. Magn. Magn. Матер . 61 (1–2): 48–60. Bibcode : 1986JMMM ... 61 ... 48J . DOI : 10.1016 / 0304-8853 (86) 90066-1 .
  • МакКерри, РА; Гонт, П. (1966). «Магнитные свойства платино-кобальта вблизи эквиатомного состава, часть I. Экспериментальные данные». Фил. Mag . 13 (123): 567–577. Bibcode : 1966PMag ... 13..567M . DOI : 10.1080 / 14786436608212648 .
  • Неэль, Луи (1955). «Некоторые теоретические аспекты магнетизма горных пород» (PDF) . Adv. Phys . 4 (14): 191–243. Bibcode : 1955AdPhy ... 4..191N . DOI : 10.1080 / 00018735500101204 .
  • Новицки, М. (2018). «Методы измерения безгистерезисной намагниченности мягких магнитных материалов» . Материалы . 11 (10): 2021. Bibcode : 2018Mate ... 11.2021N . DOI : 10,3390 / ma11102021 . PMC  6213293 . PMID  30340358 .
  • Пфайфер, Х. (1990). «Определение распределения поля анизотропии в ансамблях частиц с учетом тепловых флуктуаций». Physica Status Solidi . 118 (1): 295–306. Bibcode : 1990PSSAR.118..295P . DOI : 10.1002 / pssa.2211180133 .
  • Вольфарт, EP (1958). «Связь между различными способами приобретения остаточной намагниченности ферромагнитных частиц». J. Appl. Phys . 29 (3): 595–596. Bibcode : 1958JAP .... 29..595W . DOI : 10.1063 / 1.1723232 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Коэрцитивность и остаточная сила в постоянных магнитах
  • Магнит Человек