ФБТ БИ 2курс / Magnetizm

= 1+ = 1+		(9.2)

Значення J зростає спочатку швидше, ніж H, тому μ зростає.

Однак після J = JHAC μ починає спадати при Н → ∞ прямує до 1 (рис.9.4).

Величини В , і μmax є важливими характеристиками феромагнетика.

Застосовуються феромагнетики для виготовлення осердь трансформаторів, котушок індуктивності і дають можливість значно збільшити їх індуктивність. Широко застосовуються сплави Ni і Fe

(пермалої), сплави Аl - Si – Fe (альсифери). Для них μ ~ 104.

3. Феримагнетизм. Ферити і їх застосування в радіотехніці

На відміну від феромагнетиків, які мають ділянки спонтанного сильного намагнічування, у феримагнетиках

сусідні частинки речовини (атоми, іони)

утворюють підгратки з магнітними моментами, напрямленими назустріч один одному.

Відмінна від нуля векторна сума

Рис. 9.5

намагніченостей підграток і визначне спонтанне намагнічування речовини

(рис. 9.5).

До феримагнетиків відносяться ферити, які широко застосовуються у радіотехніці. Це діелектричні чи напівпровідникові іонні кристали.

Наприклад, ферити - хімічні сполуки окису заліза Fe2O3 з окислами інших металів (Co - Fe2 –О3).

111

Рис. 9.6

Застосування феритів у радіотехніці зумовлене тим, що вони поєднують у собі феромагнітні та напівпровідникові (чи діелектричні) властивості,

тобто мають великі значення μ і великий опір.

4. Заломлення ліній магнітної

індукції на межі двох магнетиків

На межі двох різних магнетиків з неоднаковими значеннями магнітної проникності лінії магнітної індукції заломлюються. Щоб з'ясувати, як це

відбувається, виділимо на межі двох середовищ циліндр з основами

S1 та S2 і висотою h (рис. 9.6). Визначимо потік магнітної індукції через поверхню цього циліндра (теорема Остроградського - Гауса для магнітного поля):

= 0

(9.3)

Знайдемо потік через поверхні S1, S2, і Sb :

		= −	+	+	= 0
Перший доданок мас знак "-"				тому,	що		Рис. 9.7
					поверхню
. Якщо h → 0, то потік через бічну
						↑↓
можна	вважати рівним нулю.
Тоді		−	+	= 0		(9.4)

Оскільки S1 = S2, то

=(9.5)

112

Тобто, нормальне складова вектора магнітної індукції при переході через межу двох магнетиків не змінюється.

Наприклад, якщо зробити в осерді розріз (рис. 9.7), то у зазорі й осерді індукція буде однаковою ( = ).

Нормальні складові напруженості магнітного поля і неоднакові.

Оскільки:

=

=(9.6)

Рис. 9.8

то, враховуючи, що = , маємо:

=(9.7)

нормальна складова напруженості магнітного поля на межі двох магнетиків має розрив.

Визначимо тангенціальні (дотичні) складові магнітного поля Нr1, Hr2, Вτ1,

Вτ2. Для цього розглянемо прямокутний контур l, що охоплює два

середовища (μ1 і μ2) і знайдемо циркуляцію H для цього контуру (рис. 9.8):

− + +2 =

або

=(9.8)

(знак "-" означає, що Нτ1 не збігається з обходом контуру).

Якщо h → 0, то 2H ' h → 0 і тоді можемо записати:

− +

=

(9.9)

113

(всередині контуру l струмів немає). Звідси маємо:

=(9.10)

Тобто, тангенціальна складова вектора Н при переході через межу двох середовищ не змінюється.

Тангенціальна складова індукції магнітного поля на межі має розрив.

Дійсно:

=

=(9.11)

=(9.12)

Запишемо співвідношення для тангенсів кутів α1 і α2:

=				=				=		=

Як бачимо, що у магнетику з більшим значенням μ кут α більший (μ1>μ2, α1>α2). Ця властивість широко використовується у техніці для формування магнітних пучків, а також для захисту від магнітного поля приладів. Для захисту від магнітного поля деякий об'єм оточують магнітним екраном

(рис. 9.9). Згущення ліній магнітної індукції в екрані призводить до ослаблення магнітного поля всередині екрана.

Рис. 9.9

114

Запитання та завдання для контролю:

1.Які речовини називаються феромагнетиками?

2.Яка природа феромагнетизму? Що таке домени?

3.Що відбувається з феромагнетиками у магнітному полі?

4.Пояснити процес перемагнічування феромагнетика. Що таке гістерезис?

5.Що таке залишкова намагніченість?

6.Що таке коерцетивна сила?

7.Які феромагнетики називаються магнітожорсткими? Магнітом'якими?

8.Пояснити залежність магнітної проникності від напруженості магнітного поля.

9.У чому полягає феромагнетизм? Що таке ферити і які їх властивості?

10. Як відбувається заломлення ліній магнітної індукції на

межі двох магнетиків?

Допоміжна література:

1.Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П., Загальний курс фізики.

Т.2. – К.: Техніка,2001р. – 452 с.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2. - М.: Наука. 1978г. – 480 с.

3.Иродов И.Е. Електромагнетизм. – М.: Физматлит. 2000 г. – 350 с.

115