Wat is magnetisatie
Magnetisatie is een term die wordt gebruikt om het magnetische veld te beschrijven dat in een stof tot stand komt vanwege de polarisatie ervan. Dit veld ontstaat onder invloed van een aangelegd extern magnetisch veld en wordt verklaard door twee effecten. De eerste bestaat uit de polarisatie van atomen of moleculen, dit wordt het Lenz-effect genoemd. De tweede is het effect van polarisatie bij het ordenen van de oriëntaties van magnetonen (eenheid van elementair magnetisch moment).
Magnetisatie wordt gekenmerkt door de volgende eigenschappen:
1. Bij afwezigheid van een extern magnetisch veld of andere kracht die de oriëntatie van de magnetonen regelt, is de magnetisatie van de substantie nul.
2. In aanwezigheid van een extern magnetisch veld hangt de magnetisatie af van de sterkte van dit veld.
3. Voor diamagnetische stoffen heeft de magnetisatie een negatieve waarde, voor andere stoffen is deze positief.
4. In diamagnetische en paramagnetische stoffen is de magnetisatie evenredig met de uitgeoefende magnetiserende kracht.
5. Voor andere stoffen is de magnetisatie een functie van de toegepaste kracht die samenwerkt met de lokale krachten die de oriëntaties van de magnetonen bepalen.
De magnetisatie van een ferromagnetische substantie is een complexe functie die het meest nauwkeurig kan worden beschreven met behulp van hysteresis loops.
6. De magnetisatie van elke stof kan worden weergegeven als de grootte van het magnetische moment per volume-eenheid.
Het fenomeen van magnetische hysteresis wordt grafisch weergegeven in de vorm van een curve die de relatie weergeeft tussen de sterkte van het aangelegde externe magnetische veld H en de resulterende magnetische inductie B.
Voor homogene substanties zijn deze krommen altijd symmetrisch rond het midden van de plot, hoewel ze voor verschillende substanties sterk in vorm variëren ferromagnetische stoffen… Elke specifieke curve weerspiegelt alle mogelijke stabiele toestanden waarin de magnetonen van een bepaalde stof zich in de aan- of afwezigheid van een aangelegd extern magnetisch veld kunnen bevinden.
Hysteresis lus
De magnetisatie van stoffen hangt af van de geschiedenis van hun magnetisatie: 1 — restmagnetisatie; 2 — dwingende kracht; 3 — verplaatsing van het werkpunt.
De bovenstaande afbeelding toont de verschillende kenmerken van de hysteresislus, die als volgt zijn gedefinieerd.
Vasthoudendheid wordt uitgedrukt door de magnetische kracht die nodig is om de domeinen terug te brengen naar de oorspronkelijke toestand van nul-evenwicht nadat dit evenwicht is verstoord door een extern aangelegd verzadigingsveld. Deze karakteristiek wordt bepaald door het snijpunt van de hysteresislus van de B-as (wat overeenkomt met de waarde H = 0).
Dwingende macht De resterende externe veldsterkte in de substantie is nadat het aangelegde externe magnetische veld is verwijderd. Deze karakteristiek wordt bepaald door het snijpunt van de hysteresislus langs de H-as (wat overeenkomt met de waarde H = 0).De verzadigingsinductie komt overeen met de maximale waarde van de inductie B die in een bepaalde stof kan bestaan, ongeacht de magnetiserende kracht H.
In feite blijft de flux toenemen voorbij het verzadigingspunt, maar voor de meeste doeleinden is de toename niet langer significant. Aangezien in dit gebied de magnetisatie van de substantie niet leidt tot een toename van het resulterende veld, magnetische permeabiliteit daalt tot zeer kleine waarden.
Differentiële magnetische permeabiliteit drukt de helling van de curve op elk punt van de hysteresislus uit. De contour van de hysteresislus toont de aard van de verandering in magnetische fluxdichtheid in een stof met een cyclische verandering in het externe magnetische veld dat op die stof wordt toegepast.
Als het aangelegde veld ervoor zorgt dat toestanden van zowel positieve als negatieve fluxdichtheidsverzadiging worden bereikt, wordt de resulterende curve genoemd belangrijkste hysteresislus… Als de fluxdichtheid de twee uitersten niet bereikt, wordt de curve aangeroepen hulp hysteresis circuit.
De vorm van de laatste hangt zowel af van de intensiteit van het cyclische externe veld als van de specifieke locatie van de hulplus ten opzichte van de hoofdlus. Als het midden van de hulplus niet samenvalt met het midden van de hoofdlus, wordt het overeenkomstige verschil in magnetiserende krachten uitgedrukt door een grootheid genaamd magnetische verplaatsing van het werkpunt.
Terugkeer van magnetische permeabiliteit Is de waarde van de helling van de hulplus nabij het werkpunt.
Barhausen-effect bestaat uit een reeks kleine "sprongen" van magnetisatie als gevolg van een continue verandering in de magnetiseringskracht.Dit fenomeen wordt alleen waargenomen in het middelste deel van de hysteresislus.
Zie ook: Wat is diamagnetisme