Što je magnetizacija
Magnetizacija je pojam kojim se opisuje magnetsko polje koje se uspostavlja u tvari zbog njezine polarizacije. Ovo polje nastaje pod utjecajem primijenjenog vanjskog magnetskog polja i objašnjava se s dva učinka. Prvi od njih sastoji se u polarizaciji atoma ili molekula, naziva se Lenz efekt. Drugi je učinak polarizacije u uređenju orijentacija magnetona (jedinica elementarnog magnetskog momenta).
Magnetizaciju karakteriziraju sljedeća svojstva:
1. U nedostatku vanjskog magnetskog polja ili druge sile koja određuje orijentaciju magnetona, magnetizacija tvari je nula.
2. U prisutnosti vanjskog magnetskog polja, magnetizacija ovisi o jakosti tog polja.
3. Za dijamagnetske tvari magnetizacija ima negativnu vrijednost, za ostale tvari pozitivnu.
4. U dijamagnetskim i paramagnetskim tvarima magnetizacija je proporcionalna primijenjenoj sili magnetiziranja.
5. Za druge tvari, magnetizacija je funkcija primijenjene sile koja djeluje u skladu s lokalnim silama koje određuju orijentaciju magnetona.
Magnetizacija feromagnetske tvari složena je funkcija koja se najpreciznije može opisati pomoću petlje histereze.
6. Magnetizacija bilo koje tvari može se prikazati kao veličina magnetskog momenta po jedinici volumena.
Fenomen magnetske histereze grafički se prikazuje u obliku krivulje koja prikazuje odnos između jakosti primijenjenog vanjskog magnetskog polja H i rezultirajuće magnetske indukcije B.
Za homogene tvari, te su krivulje uvijek simetrične u odnosu na središte dijagrama, iako jako variraju u obliku za različite. feromagnetske tvari… Svaka specifična krivulja odražava sva moguća stabilna stanja u kojima magnetoni određene tvari mogu biti u prisutnosti ili odsutnosti primijenjenog vanjskog magnetskog polja.
Petlja histereze
Magnetizacija tvari ovisi o povijesti njihova magnetiziranja: 1 — zaostala magnetizacija; 2 — prisilna sila; 3 — pomak radne točke.
Gornja slika prikazuje različite karakteristike petlje histereze, koje su definirane kako slijedi.
Upornost izražava se magnetskom silom potrebnom za vraćanje domena u početne uvjete nulte ravnoteže nakon što je ova ravnoteža poremećena vanjskim poljem zasićenja. Ova karakteristika je određena točkom sjecišta petlje histereze B osi (koja odgovara vrijednosti H = 0).
Prisilna moć Preostala jakost vanjskog polja u tvari je nakon uklanjanja primijenjenog vanjskog magnetskog polja. Ova karakteristika je određena točkom sjecišta petlje histereze duž osi H (koja odgovara vrijednosti H = 0).Indukcija zasićenja odgovara najvećoj vrijednosti indukcije B koja može postojati u određenoj tvari, bez obzira na silu magnetiziranja H.
U stvari, tok nastavlja rasti nakon točke zasićenja, ali za većinu namjena njegovo povećanje više nije značajno. Budući da u ovom području magnetiziranje tvari ne dovodi do povećanja rezultirajućeg polja, magnetska permeabilnost pada na vrlo male vrijednosti.
Diferencijalna magnetska permeabilnost izražava nagib krivulje u svakoj točki na petlji histereze. Kontura petlje histereze pokazuje prirodu promjene gustoće magnetskog toka u tvari s cikličkom promjenom vanjskog magnetskog polja primijenjenog na tu tvar.
Ako primijenjeno polje osigurava postizanje stanja pozitivne i negativne zasićenosti gustoće toka, tada se rezultirajuća krivulja naziva petlja glavne histereze… Ako gustoća toka ne dosegne dva ekstrema, tada se poziva krivulja pomoćni krug histereze.
Oblik potonjeg ovisi i o intenzitetu cikličkog vanjskog polja i o specifičnom položaju pomoćne petlje u odnosu na glavnu. Ako se središte pomoćne petlje ne poklapa sa središtem glavne petlje, tada se odgovarajuća razlika magnetizirajućih sila izražava veličinom tzv. magnetski pomak radne točke.
Povratak magnetske permeabilnosti Je li vrijednost nagiba pomoćne petlje blizu radne točke.
Barhausenov učinak sastoji se od niza malih "skokova" magnetizacije koji proizlaze iz kontinuirane promjene sile magnetiziranja.Ovaj fenomen se opaža samo u srednjem dijelu petlje histereze.
Vidi također: Što je dijamagnetizam