|
Felhasználók száma: 2113
Bejelentkezve:
|
|
|
|
|
Anyag viselkedése mágneses térben |
Mint az elektromos tér esetében, a mágneses térben ható erő nagysága (azaz a mágneses indukció értéke) is függ a teret kitöltő anyag minőségétől. Ezt jellemző mennyiség a mágneses permeabilitás, ami a mágneses indukció és a térerősség között létesít kapcsolatot.
B = μ * H
A mágneses permeabilitás két tényezője a μ két tényezőre bontható:
μ = μ0 * μr
a vákuum mágneses permeabilitása, értéke: μ0 = 4𝝅10-7VsAm
μr a relatív permeabilitás, amely megmutatja, hogy az indukció hányszor lesz nagyobb, ha a teret vákuum helyett valamilyen anyag tölti ki.
Vákuum esetén μr = 1; levegő, fa, víz, papír stb. esetén μr ≈ 1.
|
Azokat az anyagokat, amelyeknél a külső mágneses tér megszűnése után is fennmarad a rendezett állapot, állandó mágneseknek nevezzük.
Az anyagok viselkedése mágneses térben. Az anyagot felépítő atomok mágneses tulajdonsággal rendelkeznek, amelyet az atomban mozgó elektromos töltések okoznak.
μr alapján az anyagokat három csoportra osztjuk: dia-, para- és ferromágneses anyagok.
Az elektrotechnikai gyakorlatban általában minden nem-ferromágneses anyag vákuumnak (levegőnek) tekinthető és relatív permeabilitása μr = 1.
Diamágnesek (arany, ezüst, réz, kén, víz, nemesgázok) azok az anyagok, amelyekben nincsenek domének, mivel az elektronok keringéséből és spinjéből származó mágneses hatások kompenzálják egymást. Ezért μr < 1.
Paramágnesek (mangán, alumínium) ezek atomjai elemi mágneseket alkotnak, μr > 1.
Ferromágnesek (vas, nikkel, kobalt és ötvözeteik) (μr >> 1 ezek az anyagok képesek a legnagyobb mértékben megnövelni a külső tér indukcióértékét. A ferromágneses anyagok relatív permeabilitása a telítésig igen nagy lehet, nagyságrendje akár 103-106. (Nem-ferromágneses összetevőkből is készítenek jól mágnesezhető ötvözeteket.) |
A mágnesezési görbe (hiszterézis) |
A telítettségig felmágnesezett ferromágneses anyagban a térerősséget fokozatosan csökkentve a mágneses indukció nem a mágnesezési görbe szerint csökken. Még H=0 esetén is jelentős indukció Br mérhető. A megmaradó indukciót remanens mágnesességnek, vagy remanenciának nevezzük és Rr-rel jelöljük. A Br csak ellentétes irányú, és meghatározott nagyságú térerősséggel szüntethető meg.
Azt a térerősséget, amely az anyagban a mágneses indukciót nullára csökkenti, koercitív erőnek nevezzük és Hc-vel jelöljük.
Az ábrán látható, hogy amennyiben az anyagot egyszer már felmágneseztük, a kezdő „a" pontba még egyszer nem juthatunk vissza. Az innen induló görbét „a b c d" ezért első mágnesezési görbének nevezzük.
Az anyagok átmágnesezéséhez energiára van szükség, amely az anyag felmelegedését okozza. Az erre fordított energiát hiszterézis veszteségnek nevezzük.
Az anyagokat a Hc érték szerint két nagy csoportra osztjuk:
Azokat az anyagokat, amelyeknél a koercitív erő Hc értéke 103 ...105 A/m között van, keménymágneses anyagoknak nevezzük. A keménymágneses anyagok hiszterézis görbéje széles. Ilyenek az állandó mágnesek, amelyeket különböző berendezésekben, motorokban, műszerekben, hangszórókban mágneses tér előállítására használnak. |
|
 |
A lágymágneses anyagok csoportjába azok az anyagok tartoznak, amelyeknél a koercitív erő Hc értéke kisebb, mint 103 A/m. Emiatt a lágymágneses anyagok hiszterézis görbéje keskeny. A lágymágneses anyagok közé tartozik a lágyvas, a transzformátorlemez, ezek mind ferromágneses anyagok. Felhasználhatók indukció növelésére, fluxus vezetésére, összegyűjtésére, valamint mágneses és elektromos árnyékolásra.
A hiszterézis veszteség függ az anyag Hc értékétől, és a tér váltakozásának frekvenciájától. A lágymágnesek hiszterézis vesztesége kicsi.
|
|
