Потери магнитные. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

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 частоты

и ширины доменов L, а также имеет немонотонную зависимость от угла между осью лёгкого намагничивания и направлением Н. Расчёт

представляет 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 условиях

тем 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 величины

от измеренных уд. потерь).

В поликристаллич. магнитоупорядоченных веществах большая часть П. м. приходится на

Для уменьшения

в 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

Знаете ли Вы, что, когда некоторые исследователи, пытающиеся примирить релятивизм и эфирную физику, говорят, например, о том, что космос состоит на 70% из "физического вакуума", а на 30% - из вещества и поля, то они впадают в фундаментальное логическое противоречие. Это противоречие заключается в следующем.

Вещество и поле не есть что-то отдельное от эфира, также как и человеческое тело не есть что-то отдельное от атомов и молекул его составляющих. Оно и есть эти атомы и молекулы, собранные в определенном порядке. Также и вещество не есть что-то отдельное от элементарных частиц, а оно состоит из них как базовой материи. Также и элементарные частицы состоят из частиц эфира как базовой материи нижнего уровня. Таким образом, всё, что есть во вселенной - это есть эфир. Эфира 100%. Из него состоят элементарные частицы, а из них всё остальное. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.