Магнитный цикл. - раздел Физика, Магнитный поток Рассмотрим Процесс Переменного Намагничения Какого-Либо Ферромагнитного Мате...
Рассмотрим процесс переменного намагничения какого-либо ферромагнитного материала. Методы осуществления переменного намагничения весьма разнообразны. Наиболее простым в смысле условий намагничения является случай железного кольца с равномерно навитой на него обмоткой, по которой пропускается намагничивающий ток (рис. 54). При таком способе намагничения устраняется размагничивающее влияние концов. К сожалению, способ этот затруднителен в техническом отношении, и потому обычно применяют различные расположения, предназначенные для намагничения материалов в виде стержней.
Изменяя величину намагничивающего тока i, мы меняем H, силу магнитного поля внутри обмотки. Величина соответствующей маг-
нитной индукции В в исследуемом образце определяется обыкновенно при помощи баллистического гальванометра или флюксметра. Чтобы иметь возможность строить кривую, начиная с нулевого значения магнитной индукции, испытуемый образец предварительно размагничивается каким-либо способом, т. е. переводится в нейтральное в магнитном смысле состояние (см., напр., § 39, рис. 87). Будем откладывать H по оси абсцисс, В—по оси ординат в надлежащем масштабе (рис. 73).
При отсутствии тока в обмотке магнитная индукция в размагниченном образце равна нулю. Повышая Н, мы можем последовательно пройти основную кривую намагничения, дойдя до некоторой точки D1, характеризующей наибольшее достигаемое значение магнитной индукции, Bшах, при данном наибольшем значении намагничивающей силы, Hmax.
Начнем теперь уменьшать H и медленно дойдем до H=0. Опыт показывает, что кривая B=f(H) при уменьшении Н не совпадет о полученной нами ранее основной кривой OD1, а будет лежать выше. Это явление отставания изменений магнитной индукции от изменений напряжения магнитного поля носит, как известно, название гистерезиса. При Н=0 магнитная индукция В будет иметь теперь некоторое положительное значение, определяемое свойствами исследуемого материала и называемое остаточной индукцией или остаточным намагничением. Обозначим его через Br,
Изменим теперь направление намагничивающего тока и начнем постепенно усиливать его. Мы таким образом будем увеличивать Н в обратном направлении, величина же В, оставаясь еще положи-
тельной, будет уменьшаться, и при некотором значении Н=-Нc(рис. 73) мы будем иметь В=0. Магнитная сила Нсявляется по абсолютной величине мерой способности вещества удерживать остаточное намагничение, и поэтому ее численное значение можно называть задерживающей силой. Гопкинсон назвал величину — Нc коэрцитивной, или понудительной силой.
При дальнейшем увеличении Н в сторону отрицательного максимума, В также переменит свое направление и будет возрастать, пока в точке g1 не достигнет величины — Bmax, соответствующей напряжению магнитного поля — Hmax.
Уменьшая теперь абсолютное значение H до нуля, мы получим ветвь g1(-Вr), вполне аналогичную ветви D1(+Br). Величина -В представляет собою отрицательное остаточное намагничение. Опять изменяя направление намагничивающего тока и усиливая его в положительном направлении, последовательно дойдем до магнитной силы+Hc, необходимой для уничтожения -Вr. Продолжая увеличивать силу магнитного поля Н, мы будем приближаться к точке D1. Однако мы теперь при H=Hтmax не достигнем этой точки, а придем в некоторую точку D2, лежащую ниже. Явление это объясняется тем, что основную кривую OD1 мы получили, начав намагничение с нейтрального состояния вещества. Теперь же мы идем от -Bmax или — Br, и те же магнитные силы приведут, вследствие явления гистерезиса, к меньшим значениям магнитной индукции. Таким образом, получить сразу же замкнутый цикл нам не удастся. Повторив пере-
магничение еще раз, мы получим кривую гигтерезиса, весьма похожую на первую. При этом точка G2 (на рисунке не показанная), соответствующая—Нmax, будет лежать немного ниже G1 закончится же цикл точкой D3, которая будет опять же ниже D2, так как отрицательные значения индукции получились у нас на этот раз несколько большие по абсолютной величине. Все это схематически изображено на рис. 73.
Произведя ряд подобных последовательных перемагничиваний, мы придем в конце концов к некоторому предельному циклу с вершинами D0и G0, характеризующими установившийся режим перемагничивания исследуемого вещества (рис. 74).
Практически для достижения устойчивого цикла достаточно произвести 5—10 перемагничиваний. Это предварительное многократное перемагничивание чрезвычайно важно для получения определенных результатов, так как величина В при данном значении H зависит, как мы видели, от „магнитной истории" вещества.
Принято величины Bmax, Brи Нcотносить именно к устойчивому магнитному циклу, соответствующему изменениям магнитной силы в пределах от +Hmax до -Hmax и обратно.
На сайте allrefs.net читайте: "ГЛАВА I - Магнитный поток"
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Магнитный цикл.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Общая характеристика магнитного поля.
Фарадей, один из творцов современного учения об электрических и магнитных явлениях, своими открытиями и опытными исследованиями, а также глубоким анализом этих явлений вложил
физическое с
Основные определения и соотношения.
В настоящем параграфе мы даем сводку определений и соотношений, которыми обычно пользуются при количественном описании различных свойств магнитного поля или, иными словами, магнитного потока. Так
Магнитный поток.
Представим себе произвольный замкнутый контур и некоторую поверхность s, ограничиваемую этим контуром. Полная магнитная индукция сквозь рассматриваемую поверхность s, т. е. поверхност
Принцип непрерывности магнитного потока. Опыты Фарадея.
Фарадею принадлежит заслуга установления очень важного принципа, соблюдающегося во всех случаях существования магнитного потока. Это — принцип замкнутости или непрерывности магнитных линий
Анализ опытов Фарадея.
Выше мы указали, что во время своих опытов по установлению принципа непрерывности магнитного потока Фарадей пришел к заключению, что, при вращении магнита вокруг его геометрической оси, магнитный
Формулировка закона электромагнитной индукции.
Фарадей, открывший в 1831 году явления электромагнитной индукции, в XXVIII серии своих „Опытных Исследований по Электричеству" в § 3115 устанавливает следующее основное положение:
„..
Случай изменяемого контура.
В качестве еще одного примера приведем опыт, проделанный автором настоящей книги в 1901 году с целью уяснения основного закона электромагнитной индукции.
Было взято железное кольцо А
Индукции.
Итак, чрезвычайно важно помнить, что две рассматриваемые формулировки (7) и (8) тождественны лишь при условии непрерывности и определенности проводящего контура. В случае каких-либо переключений в
О преобразованиях магнитного потока.
Во всех без исключения электромагнитных механизмах (динамомашинах, электродвигателях и т. п.) всегда вообще, когда мы имеем дело с преобразованием механической энергии в энергию электрического тока
Механизм перерезывания магнитных линий проводником.
Основываясь на данном в § 11 общем анализе основных случаев преобразования магнитного потока, мы обратимся теперь к вопросу о механизме электромагнитной индукции тока и покажем, как надлежит предс
Преобразования магнитного потока в трансформаторе.
Рассмотрим теперь явления, происходящие в трансформаторе. Здесь мы имеемдве обмотки, электрически между собой не связанные, намотанные на один общий железный сердечник. Ради упрощения схем
Роль магнитных экранов.
Рассмотрим теперь некоторые примеры магнитного экранирования. Принцип непрерывности магнитных линий помогает нам разобраться в сущности явлений, происходящих в этихслучаях.
Проблема бесколлекторной машины постоянного тока.
В заключение наших рассуждений о различных случаях электромагнитной индукции тока займемся вопросом о возможности осуществления бесколлекторной машины постоянного тока.
Магнитная цепь.
Из изложенного в предыдущих параграфах мы знаем, что магнитный поток всегда проходит по некоторой замкнутой цепи. Такая „магнитная цепь", или „магнитопровод", имеется во всяком электром
Линейный интеграл магнитной силы.
Закон магнитодвижущей силы. Представим себе некоторую точку A1 расположенную в магнитном поле (рис. 48).
Приближенное выражение закона магнитной цепи.
Необходимо еще раз подчеркнуть, что соотношение, выражаемое формулами (11) и (12), является совершенно точным, столь же точным, как и аналогичный ему закон Ома. Иногда приходится встречать указан
Энергия магнитного потока.
Понятие о присущей магнитному потоку энергии является важным в учении о природе магнитных явлений. В начальный период развития науки о магнитных явлениях совершенно не уделялось внимания той среде,
Индукции).
В начале настоящего курса говорилось, что мы мыслим магнитный поток состоящим из магнитных линий, т. е. из ряда элементарных (единичных) трубок магнитной индукции. Отсюда следует, что н полную эн
Подъемная сила магнита.
Разберем несколько примеров, где полученные нами формулы находят себе практическое применение.
Рассчитаем в виде первого примера подъемную силу электромагнита. Имеем магнитный полюс N
Отрывной пермеаметр.
Выведенные соотношения находят, между прочим, применение в теории отрывных пермеаметров, т. е. приборов, служащих для исследования магнитных свойств железа, Исследование сводится к построению крив
Природа электромагнитной силы.
Объяснение механических действий магнитного поля тяжением магнитных линий предоставляет возможность дать весьма простое физическое толкование причин возникновения электромагнитной силы, т. е. силы
Боковой распор магнитных линий.
Чтобы покончить с вопросом о механических свойствах магнитного потока, остановимся еще на одном явлении, сопутствующем тяжению магнитных линий. Из рисунка 59 ясно, что если придерживаться представ
Преломление магнитных линий.
Остановимся теперь на явлениях, имеющих место при переходе магнитного потока из одной среды в другую, обладающую иными магнитными свойствами (m1¹m2).
Когд
Принцип инерции магнитного потока.
Общие аналогии. В заключение главы о свойствах магнитного потока вкратце остановимся на некоторых общих соображениях и механических аналогиях, позволяющих взглянуть на магнитный поток с ново
Потока. Флюксметр.
Как известно, между проводником с током, помещенным во внешнее магнитное поле, и полем наблюдается сила механического взаимодействия, так называемая электромагнитная сила, величина которой определя
Роль вещества в магнитном процессе.
Как известно, на явления, в магнитном поле наблюдаемые, влияют особые качества вещества, заполняющего пространство, в котором существует поле. Вещество так или иначе участвует во всех магнитных пр
Фиктивность „магнитных масс".
Внешним признаком участия вещества в магнитных явлениях принято считать так называемые „магнитные массы", которые мы обычно приписываем тем частям поверхности тела (полюсам), через которые маг
Общая характеристика магнитных материалов.
В предыдущем параграфе было в достаточной степени выяснено, что участие вещества в тех процессах, которые имеют место в магнитном поле, выражается не в том, что отдельные элементы вещества облада
Материала.
Форма гистерезисной петли весьма характерна для каждого данного материала. Как видно из сказанного выше, площадь, охватываемая кривой, зависит от величины остаточной магнитной индукции Br
Расчет потерь на гистерезис и формула Штейнметца.
Вопрос о потерях на гистерезис в случае перемагничивания железа, стали, чугуна и т п. очень важен для электротехники, так как эти материалы играют существенную роль в магнитных цепях электромагнит
Гипотеза вращающихся элементарных магнитов.
Рассмотренные выше явления гистерезиса, а также многие иные особенности поведения ферромагнитных материалов в случае их намагничения можно с большим правдоподобием объяснить изменениями в ориентир
Магнитное насыщение.
Итак, мы имеем достаточно данных признать, что гипотеза вращающихся элементарных магнитов вместе с вытекающей из нее юинговской моделью магнитного вещества может быть положена нами в основу наших п
Влияние сотрясений на магнитные свойства.
Попытаемся теперь при помощи гипотезы элементарных магнитов объяснить влияние на магнитные свойства материалов некоторых внешних факторов, например, механических сотрясений, нагрева и т. д.
Влияние температурных условий на магнитные свойства вещества.
Еще со времен Гильберта было известно, что железо и сталь теряют свои магнитные свойства, будучи нагреты до светло-красного каления. Они при этом перестают намагничиваться и не притягиваются магнит
Магнитная вязкость.
С точки зрения гипотезы Ампера-Юинга мы рассматриваем всякий магнитный материал как совокупность элементарных магнитов. Процесс намагничения мы понимаем как изменение направления осей этих элемен
Изменение размеров тел при намагничении.
Заранее можно предвидеть, что перегруппировки элементарных: магнитов при намагничении могут вызвать некоторые изменения. в размерах намагничиваемого тела. Опыт показывает, что подобное изменение ра
Гистерезис вращения.
Опыт показывает, что величина потерь на гистерезис, вообще говоря, зависит от того, каким, именно, образом происходит перемагничивание. Это явление довольно просто объясняется с точки зрения гипот
Некоторые магнитные свойства железа и его сплавов.
В заключение мы остановимся на некоторых магнитных свойствах железа и его сплавов. Вообще говоря, в обычной практике мы пока еще редко пользуемся железом в чистом виде, а применяем его соед
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов