Cos'è la magnetizzazione
Magnetizzazione è un termine usato per descrivere il campo magnetico che si stabilisce in una sostanza a causa della sua polarizzazione. Questo campo sorge sotto l'influenza di un campo magnetico esterno applicato ed è spiegato da due effetti. Il primo consiste nella polarizzazione di atomi o molecole, si chiama effetto Lenz. Il secondo è l'effetto della polarizzazione nell'ordinare gli orientamenti dei magnetoni (unità di momento magnetico elementare).
La magnetizzazione è caratterizzata dalle seguenti proprietà:
1. In assenza di un campo magnetico esterno o altra forza che ordina l'orientamento dei magnetoni, la magnetizzazione della sostanza è zero.
2. In presenza di un campo magnetico esterno, la magnetizzazione dipende dall'intensità di questo campo.
3. Per le sostanze diamagnetiche la magnetizzazione ha valore negativo, per le altre sostanze è positivo.
4. Nelle sostanze diamagnetiche e paramagnetiche, la magnetizzazione è proporzionale alla forza magnetizzante applicata.
5. Per altre sostanze, la magnetizzazione è una funzione della forza applicata che agisce di concerto con le forze locali che ordinano gli orientamenti dei magnetoni.
La magnetizzazione di una sostanza ferromagnetica è una funzione complessa che può essere descritta più accuratamente utilizzando cicli di isteresi.
6. La magnetizzazione di qualsiasi sostanza può essere rappresentata come la grandezza del momento magnetico per unità di volume.
Il fenomeno dell'isteresi magnetica è rappresentato graficamente sotto forma di una curva che rappresenta la relazione tra l'intensità del campo magnetico esterno applicato H e l'induzione magnetica risultante B.
Per sostanze omogenee, queste curve sono sempre simmetriche rispetto al centro del grafico, anche se variano notevolmente nella forma per sostanze diverse sostanze ferromagnetiche… Ogni curva specifica riflette tutti i possibili stati stabili in cui i magnetoni di una data sostanza possono trovarsi in presenza o in assenza di un campo magnetico esterno applicato.
Ciclo di isteresi
La magnetizzazione delle sostanze dipende dalla storia della loro magnetizzazione: 1 — magnetizzazione residua; 2 — forza coercitiva; 3 — spostamento del punto di lavoro.
La figura sopra mostra le varie caratteristiche del ciclo di isteresi, che sono definite come segue.
Persistenza è espressa dalla forza magnetica richiesta per riportare i domini alle condizioni iniziali di equilibrio zero dopo che questo equilibrio è stato disturbato da un campo di saturazione applicato esternamente. Questa caratteristica è determinata dal punto di intersezione del ciclo di isteresi dell'asse B (che corrisponde al valore H = 0).
Potere coercitivo L'intensità residua del campo esterno nella sostanza è dopo la rimozione del campo magnetico esterno applicato. Questa caratteristica è determinata dal punto di intersezione del ciclo di isteresi lungo l'asse H (che corrisponde al valore H = 0).L'induzione di saturazione corrisponde al valore massimo dell'induzione B che può esistere in una data sostanza, indipendentemente dalla forza magnetizzante H.
Infatti, il flusso continua ad aumentare oltre il punto di saturazione, ma per la maggior parte degli scopi il suo aumento non è più significativo. Poiché in questa regione la magnetizzazione della sostanza non porta ad un aumento del campo risultante, permeabilità magnetica scende a valori molto piccoli.
Permeabilità magnetica differenziale esprime la pendenza della curva in ogni punto del ciclo di isteresi. Il contorno del ciclo di isteresi mostra la natura del cambiamento nella densità del flusso magnetico in una sostanza con un cambiamento ciclico nel campo magnetico esterno applicato a quella sostanza.
Se il campo applicato garantisce il raggiungimento di stati di saturazione della densità di flusso sia positivi che negativi, viene chiamata la curva risultante ciclo di isteresi principale… Se la densità di flusso non raggiunge i due estremi, viene chiamata la curva circuito di isteresi ausiliario.
La forma di quest'ultimo dipende sia dall'intensità del campo esterno ciclico sia dalla posizione specifica dell'anello ausiliario rispetto a quello principale. Se il centro dell'anello ausiliario non coincide con il centro dell'anello principale, la corrispondente differenza nelle forze di magnetizzazione è espressa da una quantità chiamata spostamento magnetico del punto operativo.
Ritorno della permeabilità magnetica È il valore della pendenza della spira ausiliaria in prossimità del punto operativo.
Effetto Barhausen consiste in una serie di piccoli "salti" di magnetizzazione risultanti da un continuo cambiamento della forza magnetizzante.Questo fenomeno si osserva solo nella parte centrale del ciclo di isteresi.
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