Крива початкового намагнічення ферромагнетика

При вивченні літератури [2, с. 223-226; 3, с. 232-242] студенту слід усвідомити суть процесу «технічного намагнічування» ферромагнетика, основні особливості якого полягають у наступному:

1. При розміщенні не намагніченого ферромагнетика (полікристалічного зразка) у зовнішньому магнітному полі, наприклад, в полі соленоїда зі струмом, відбувається його примусове або «технічне» намагнічування, при якому всі домени зразка повністю або частково орієнтуються в напрямку напруженості намагнічує поле, як показано на рис.6 (поле Н ₁ <H ₂ <H ₃). У феромагнітному зразку магнітне поле характеризується індукцією , причому залежність В = f ₁ (H) - нелінійна і в загальному випадку неоднозначна. Тільки процес початкового технічного намагнічування ферромагнетика може бути виражений залежністю В=m_оmH, де m _о - магнітна стала; m - магнітна проникність речовини, що залежить від напруженості поля: m=f ₂ (H).

На рис.7 показана крива початкового намагнічування (суцільна лінія). Вона має три характерні ділянки, що відповідають рис.6. На ділянці 1 зі збільшенням напруженості поля відбувається зворотне зміщення меж і збільшення обсягу доменів, орієнтація яких близька до напрямку поля Н. Сусідні антипаралельних домени зменшуються. На ділянці 2 цей процес стає інтенсивним, стрибкоподібним (ефект Баркгаузена) і незворотнім. При стрибкоподібному зміні індукції поля усередині кристалів виникають вихрові струми, що нагрівають речовину, внаслідок чого втрачається енергія намагнічує поля. Частина її також перетворюється в енергію виникають звукових хвиль. Наприкінці ділянки 2 більшість доменів, поглинувши сусідні, виявляється зорієнтованими по осях легкого намагнічування кристалів, близьких за напрямком до поля . На ділянці 3 сильне намагнічу- вальне поле викликає процес повільного і монотонного обертання доменів до напрямку, що збігається з напрямком поле . В результаті наступає стан насичення намагніченості ферромагнетика (Н_S, B_S). Подальше збільшення індукції не залежить від його властивостей і пов'язано тільки із зростанням .

2. Магнітна проникність , як видно з кривої початкового намагнічування, зростає в слабких полях від деякого початкового значення m_н до максимального значення при Н = Н _о, як показано на рис.8. При подальшому збільшенні намагнічує поля магнітна проникність зменшується, асимптотично наближаючись до значення m =1, коли феромагнетик практично не впливає на магнітне поле в займаному ним обсязі. Саме поняття «магнітна проникність» для ферромагнетика застосовується лише до «кривої початкового намагнічування».