磁化とは何ですか

磁化は、分極によって物質内に確立される磁場を説明するために使用される用語です。この磁場は印加された外部磁場の影響下で発生し、2 つの効果によって説明されます。それらの最初のものは原子または分子の分極であり、レンツ効果と呼ばれます。 2 つ目は、マグネトン (基本磁気モーメントの単位) の向きを整える際の分極の効果です。

磁化は次の特性によって特徴付けられます。

1. 外部磁場やマグネトンの向きを制御する他の力が存在しない場合、物質の磁化はゼロになります。

2. 外部磁場の存在下では、磁化はこの磁場の強さに依存します。

3. 反磁性物質の場合、磁化は負の値を持ち、他の物質の場合、磁化は正の値になります。

4. 反磁性物質および常磁性物質では、磁化は加えられた磁化力に比例します。

5. 他の物質の場合、磁化はマグネトンの向きを決める局所的な力と協調して作用する加えられた力の関数です。

強磁性体の磁化は複雑な関数であり、以下を使用して最も正確に説明できます。 ヒステリシスループ.

6. あらゆる物質の磁化は、単位体積あたりの磁気モーメントの大きさとして表すことができます。

磁気ヒステリシスの現象は、印加された外部磁界の強さ H とその結果生じる磁気誘導 B との関係を示す曲線の形でグラフで表されます。

均質な物質の場合、これらの曲線は常にプロットの中心に関して対称ですが、物質によって形状は大きく異なります。 強磁性体… それぞれの特定の曲線は、外部磁場の印加の有無にかかわらず、特定の物質の磁子が存在する可能性のあるすべての安定状態を反映しています。

ヒステリシスループ

物質の磁化は、その磁化の履歴によって決まります。 1 - 残留磁化。 2 - 保磁力。 3 — 作業点の変位。

上図はヒステリシス ループのさまざまな特性を示しており、次のように定義されます。

持続性 は、外部から印加された飽和磁場によって平衡が乱された後、ドメインをゼロ平衡の初期状態に戻すのに必要な磁力によって表されます。この特性は、B 軸のヒステリシス ループの交点 (値 H = 0 に対応) によって決まります。

強制力 物質内の残留外部磁場強度は、印加された外部磁場が除去された後のものです。この特性は、H 軸に沿ったヒステリシス ループの交点 (値 H = 0 に対応) によって決まります。飽和誘導は、磁化力 H に関係なく、特定の物質に存在し得る誘導 B の最大値に対応します。

実際、磁束は飽和点を超えて増加し続けますが、ほとんどの目的では、その増加はもはや重要ではありません。この領域では、物質の磁化は結果として生じる磁場の増加につながらないため、 透磁率 非常に小さな値まで下がります。

微分透磁率 ヒステリシス ループ上の各点における曲線の傾きを表します。ヒステリシス ループの輪郭は、物質に加えられる外部磁場の周期的変化に伴う物質内の磁束密度の変化の性質を示します。

印加された磁場によって正と負の両方の磁束密度飽和状態が確実に達成される場合、結果の曲線は次のように呼ばれます。 メインヒステリシスループ... 磁束密度が 2 つの極値に達しない場合、その曲線は次のように呼ばれます。 補助ヒステリシス回路。

後者の形状は、周期的な外部場の強度と、主ループに対する補助ループの特定の位置の両方に依存します。補助ループの中心が主ループの中心と一致しない場合、対応する磁化力の差は、と呼ばれる量で表されます。 動作点の磁気変位.

透磁率の回復 動作点付近の補助ループの傾きの値です。

バルハウゼン効果 磁化力の連続的な変化から生じる一連の小さな磁化の「ジャンプ」で構成されます。この現象はヒステリシスループの中間部分でのみ観察されます。

以下も参照してください。 反磁性とは何ですか