к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Потери магнитные

Потери магнитные - эл--магн. энергия, превращающаяся в теплоту в образце магнитоупорядочен-ного вещества при его перемагничивании перем. магн. полем Н. Существует неск. механизмов П. м. Наиб. универсальный из них, характерный для широкого класса магнитоупорядоченных веществ, связан с гистерезисом магнитным. При циклич. перемагничивании образцов в результате отставания изменения намагниченности М от изменения Н, связанного с общими причинами магн. гистерезиса, зависимость М от Н в координатах H, М имеет вид замкнутых петель (петли гистерезиса). Это означает, что лишь часть энергии, передаваемая образцу внеш. полем при намагничивании, возвращается им при размагничивании. Др. часть превращается в теплоту, теряется. Мерой теряемой энергии служит площадь петли. Эти потери, существующие даже при квазистатич. перемагничивании, наз. гистерезисными потерями (ГП). При расчёте на один цикл перемагничивания плотность энергии связанная с ГП, может быть определена по ф-ле

где интегрирование ведётся по замкнутой петле гистерезиса. Часто вводят также мощность потерь в единице объёма (- частота изменения магн. индукции) и уд. потери где - плотность вещества.

В проводящих ферромагнетиках, в частности в таких практически важных, как эл--техн. стали, помимо ГП важную роль играют также потери на вихревые токи. Механизм возникновения таких токов в ферромагн. металлах связан с изменением магн. индукции В за счёт движения доменных стенок (ДС) под действием H. В процессе динамич. перемагничивания ДС, смещаясь, могут сильно изгибаться, а доменная

структура - дробиться и коренным образом перестраиваться. Всё это решающим образом сказывается на той части уд. П. м. к-рая обусловлена вихревыми токами. Экспериментально установлено, что нелинейным образом зависит от частотыи ширины доменов L, а также имеет немонотонную зависимость от угла между осью лёгкого намагничивания и направлением Н. Расчётпредставляет большие трудности (из-за сложности учёта динамики ДС) и может быть выполнен лишь в простейших случаях, напр. для очень тонкого проводящего ферромагн. монокристаллич. листа с плоскостью поверхности, параллельной кристаллографич. плоскости типа [110]. В случае перемагничивания этого листа вдоль направления [100], лежащего в плоскости его поверхности, приближённый расчёт даёт

где- т. н. классич. П. м., вычисленные без учёта влияния ДС, - амплитудное значение индукции, с - скорость света, d - толщина кристалла, - уд. электрич. сопротивление. Из ф-лы (2) следует, что при прочих равных условияхтем меньше, чем меньше L. Детальный учёт динамики ДС даёт для полных потерь результаты, согласующиеся с экспериментом, и тем самым решает проблему т. н. дополнит, потерь (отличие величиныот измеренных уд. потерь).

В поликристаллич. магнитоупорядоченных веществах большая часть П. м. приходится на Для уменьшенияв сталях обычно создают магнитную текстуру. Однако при высокосовершенной текстуре велик размер кристаллич. зёрен, а следовательно велико L, что отрицательно сказывается на Т. о., для уменьшения P необходима оптим. текстура.а также P немонотонно зависят от угла наклона b плоскости листа к плоскости [110]. Наим. значение полных П. м. соответствует углу при отсутствии разориентации кристаллов в плоскости листа. Для уменьшения на листы эл--техн. стали наносят магнитоактивные покрытия, к-рые не только выполняют роль электроизоляции, но и при соответствующем подборе коэф. термич. расширения приводят также к растяжению листов, что уменьшает и снижает Р.

Обычно внизу справа у буквы, обозначающей П. м., пишут дробный индекс. Числитель его указывает индукцию в теслах ,знаменатель - частоту в герцах .Так, - это уд. П. м., измеренные при индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц. В лучших марках стали, выпускаемых в мире, = 0,82 Вт/кг при толщине листа 0,22 мм.

В неметаллич. ферромагнетиках помимо гистерезис -ных потерь иногда оказываются существенными потери, связанные с разд. процессами релаксации магн. момента: спин-спиновой релаксации и спин-решёточной релаксации (см. Релаксация магнитная).

Литература по магнитным потерям

Дружинин В. В., Магнитные свойства электротехнической стали, 2 изд., М., 1974;
Зайкова В. А., Филиппов Б. Н., Шур Я. С., Доменная структура и электромагнитные потери в трансформаторной стали, в сб.: Структура и свойства электротехнической стали, Труды ИФМ, в. 33, Свердловск, 1977;
Филиппов Б. Н., Танкеев А. П., Динамические эффекты в ферромагнетиках с доменной структурой, М., 1987.

Б. Н. Филиппов

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира