Характеристика намагничивания ферромагнетика.

Магнитная индукция в ферромагнитных веществах может иметь при одном и том же значении напряженности магнитного поля различные значения, зависящие от предыдущего состояния материала.

Рассмотрим процесс намагничивания ферромагнитного вещества. Положим, что первоначально вещество было размагничено, т.е. поле элементарных токов равно нулю.

При увеличении напряженности внешнего поля индукция растет сначала быстро (кривая 0D1) вследствие того, что элементарные токи ориентируются так, что их магнитные потоки добавляются к внешнему потоку. При больших значениях индукции скорость ее возрастания уменьшается. Магнитное состояние вещества приближается к насыщению. При этом уже почти все элементарные

токи ориентированы так, что их магнитные поля совпадают по направлению с внешним полем. Кривая OD1, получающаяся при условии, что вещество предварительно было размагничено, называется н а ч а л ь н о й  к р и в о й  н а м а г н и ч и в а н и я.

Предположим, что напряженность поля была доведена до некоторого значения +Hm (точка D1) и затем вновь уменьшается. Кривая B = f(H)

при убывающей напряженности поля располагается выше начальной кривой намагничивания. При уменьшении величины H до нуля наблюдается остаточная намагниченность и соответствующая ей остаточная индукция. Это свидетельствует о том, что элементарные токи сохранили свою упорядоченную ориентацию. Чтобы индукция стала равной нулю, напряженность поля должна принять отрицательное значение, называемое к о э р ц и т и в н о й  с и л о й. Если довести H до отрицательного значения –Hm, то индукция примет отрицательное значение, соответствующее точке C1. Вновь увеличивая напряженность до +Hm, получаем ветвь C1D2. Точка D2 лежит ниже точки D1, так как кривая в нее приходит из точки отрицательной остаточной индукции, тогда как в точку D1 кривая приходит из начала координат, т. е. из точки, соответствующей нейтральному состоянию вещества. Повторному уменьшению величины H соответствует кривая D2C2, последующему затем возрастанию напряженности соответствует кривая C2D3, и т. д.

Таким образом, значение индукции при заданном значении напряженности поля зависит от истории процесса намагничивания. Это явление называется явлением магнитного гистерезиса.

Только после достаточного числа (примерно десяти) перемагничиваний получаем симметричную гистерезисную петлю (CD), изображенную на рис. штриховой линией.

На рис. 19.45 изображено семейство симметричных гистерезисных петель, полученных при различных значениях Hm. Кривая B=f(H), проходящая через вершины симметричных гистерезисных петель, называется основной кривой намагничивания и является вполне определенной для данного сорта материала.

Рис.19.45

Поэтому принято определять магнитную проницаемость ферромагнитных материалов именно из основной кривой намагничивания. Точно так же остаточную индукцию Вr и коэрцитивную силу Hc обычно определяют из симметричной гистерезисной петли (рис. 19.45), причем Hm должно быть достаточно велико, чтобы при Hm вещество было близко к состоянию магнитного насыщения. Часть петли, лежащая во втором квадранте, ограниченная точками B_r, H_c=0;

H=-H_c, B₀ – называют кривой размагничивания. Гистерезисная петля, одна из вершин которой лежит на кривой размагничивания – частный гистерезисный цикл.