17-mavzu: Materiallarning magnetik xarakteristikalari. Magnit materiallarni tasnifi. Reja

Qoldiq magnitaviy induksiya B_r va koersitiv kuch H_s.. Agar magnitaviy maydon kuchlanganligi N ni to’xtovsiz oshira borib magnit material namunasi magnitlantirilsa, magnitaviy induksiya B ham magnitlanish egri chizig’i bo’ylab to’xtovsiz ortib boradi. Bu egri chiziq O nuqtada (2- rasm) boshlanadi va to’yinish induksiya­si B_s ga mos keladigan nuqtada tugallanadi. Kuchlan­ganlik N kamayganida ham magnitaviy induksiya kamayadi, lekin B_m dan boshlab induksiyaning qiymatlari bu xarakteristikaning magnitlanish egri chizig’ining boshlanishidagi qiymatlariga mos kelmaydi va magnitaviy maydon kuchlanganligi nolga teng bo’lganida magnit ma­terial namunasida qoldiq magnitaviy induksiya B_r borligi aniqlanadi. Mate­rial namunasini magnitsizlantirish uchun magnita­viy maydon kuchlanganligi o’z yo’nalishini teskarisiga (—H) o’zgartirishi kerak. Induksiya nolga teng bo’ladigan maydon kuchlanganli­gi H_s koersitiv kuch deyiladi.

Agar shundan keyin magnit material teskari yo’nalishda magnitlantirilsa, materialda yana to’yinish induksiyasi (—B_s ) kuzatiladi. Magnitaviy maydon kuchlanganligi H= 0 ga qadar yana kamaytirilsa va dastlabki yo’nalishda yangidan magnitlansa, induksiya to’xtovsiz ortib, to’yinish induksiyasi B_s qiymatiga yetadi. Natijada yopiq sirtmoq hosil bo’ladi, u chegaraviy, ya’ni statik gisterezis sirtmog’i deyiladi. Chegaraviy giste­rezis sirtmog’i o’zgarmas magnitaviy maydon +H dan —H gacha sekin o’zgartirilganda, magnitaviy induksiya qiymati to’yinish induksiyasi B_s ga teng bo’lganda yo’qoladi.

G isterezis sirtmog’ining to’g’ri burchaklilik koeffitsienta K_n chegaraviy gisterezis sirtmog’ining to’g’ri burchaklilik darajasini xarakterlaydi (2-rasm) va quyidagi formuladan hisoblab topiladi:

K_n=B_r / E_m

K
2-rasm. Boshlang’ich magnitlanish egri chizi-g’i (1) va gisterizis sirtmog’i(2)
_n qiymati qanchalik katta bo’lsa, gisterezis sirt­mog’i shunchalik to’g’ri burchakli bo’ladi. Elektron hisob- lash mashinalarida xotira qurilmalari uchun ishlati- ladigan magnit materiallarda K_n =0,98, boshqa mate- riallarda esa bundan ancha kam bo’ladi.

Shu vaqtga qadar biz materiallarning o’zgarmas mag­nitaviy maydonda magnitlanishini ko’rib chiqdik. Ma- terialga o’zgaruvchan magnitaviy maydon ta’sir ettirilganda dinamik magnitlanish egri chizig’i va dinamik gisterezis sirtmog’i olinadi. Dinamik egri chiziqda induksiya qiymatining magnitaviy maydon kattaligiga nisbati dinamik magnitaviy singdiruvchanlik bo’ladi:

μ_s =B_ampl/H_ampl

Past chastotalarda va magnitaviy material qalinligi kichik bo’lganda dinamik magnitlanish egri chizig’i sta­tik egri chizig’i bilan ustma-ust tushadi. Bunda dinamik magnitaviy singdiruvchanlik qiymati amalda statik magnitlanish egri chizig’idan hisoblab topilgan singdi­ruvchanlik qiymatlariga mos keladi. Dinamik gistere­zis sirtmog’ining yuzasi statik sirtmoqning yuzasidan birmuncha katta bo’ladi, chunki o’zgaruvchan magnitaviy maydon ta’sirida materialda gisterezisga bo’ladigan isroflardan tashqari uyurma toklarga va magnitning keyingi ta’sir etishiga isroflar ham bo’ladi.

Energiyaning uyurma toklarga isrof bo’lishi R_u mag­nit materialning solishtirma elektr qarshiligi ρ ga bog’liq. U qanchalik katta bo’lsa, uyurma toklarga isroflar shunchalik kam bo’ladi. Uyurma toklarga isroflar, Vt/kg, magnitaviy induksiya B_m va o’zgaruvchan magnitaviy maydon chastotasi f kvadratlariga proporsional bo’ladi Masalan, list holidagi magnit mate­rial uchun o’zgaruvchan maydondagi isroflar quyidagi ifodaga ko’ra hisoblab topiladi:

R_u=164*h²B²_m f ²/ν²ρ, (2)

bunda h listning qalinligi, m; B_m — magnitaviy induksiyaning maksimal qiymati, T; f — chastota, Gs; v — materialning zichligi, kg/m³; ρ— materialniig solish­tirma elektr qarshiligi, Om*m.

3
3-rasm. Tutashmagan magnitning magnitsizlanish (1) va solishtirma hajmiy magnit energiyasi egri chiziqlari (2)
.Solishtirma hajmiy energiya W. Agar yuqorida ko’rib chiqilgani gisterezis sirtmog’idan yuqorigi chap qismi ajratib olinsa (3-rasm), o’ng qismiga esa magnitaviy induksiyaning tegishli kuchlanganlikka ko’paytmasining yarmiga teng qiymatlar qo’yilsa, u holda solishtirma hajmiy energiya egri chizig’i. A olinadi. Bu o’zgarmas magnit qutblari orasidagi zazorda u vujudga keltirgan energiya qiymatining uning hajm birligiga nisbatidir, J/m³.

Solishtirma xajmiy energiyaning maksimal qiymati J/m³ materialning magnitaviy xarakteristikasi hisoblanadi va u teng bo’ladi:

W_m=B_dH_d/2 (3)

bunda B_d — solishtirma hajmiy energiyaning maksimal qiymatiga mos keladigan induksiya; nisbiy hajmiy energiyaning maksimal qiymatiga mos keladigan magnitaviy maydon kuchlanganligi.