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 cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.