Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый   По связи разделов
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог эффектов

Явления размагничивания
Процесс уменьшения намагниченности магнетика

Анимация

Описание

Размагничивание – уменьшение остаточной намагниченности ферромагнитного образца после устранения внешнего намагничивающего поля. Образец считается размагниченным, если векторы намагниченности доменов ориентированы в нем хаотически и средняя намагниченность (или индукция) в любом сечении образца равна нулю (или меньше заданной величины). К наиболее полному размагничиванию приводит нагрев образца выше температуры Кюри (при этом вещество полностью теряет свои ферромагнитные свойства); с последующим охлаждением в отсутствии внешнего поля. Однако в большинстве случаев такой способ размагничивания недопустим, так как в результате нагрева могут измениться механические и другие свойства материала. Другой способ размагничивания заключается в циклическом перемагничивании размагничиваемого образца перемагничивание магнитным полем с плавно убывающей до нуля. Обычно для этого применяют катушку индуктивности.
Катушка индуктивности — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свернутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой емкости и малом активном сопротивлении. Такая система способна запасать магнитную энергию при протекании электрического тока.
Индуктивность обычно представляет собой винтовую, спиральную или винтоспиральную катушку из одножильного или многожильного изолированного провода, намотанного на цилиндрический, тороидальный или прямоугольный каркас из диэлектрика или плоскую спираль, волну или полоску печатного или другого проводника. Также бывают и бескаркасные катушки. Намотка может быть как однослойной (рядовая и с шагом), так и многослойная (рядовая, внавал, "универсал"). Намотка "универсал" имеет меньшую паразитную ёмкость.
Катушка индуктивности
Рисунок 1
Для увеличения индуктивности применяют сердечники из ферромагнитных материалов: электротехнической стали, пермаллоя, карбонильного железа, ферритов. Также сердечники используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах.
Основной способ размагничивания заключается в воздействии на магнитные материалы переменным магнитным полем с уменьшающейся амплитудой. В качестве источника переменного магнитного поля обычно используют электромагнит. Уменьшение амплитуды магнитного поля, действующего на объект размагничивания, можно обеспечить уменьшением амплитуды тока в электромагните, либо, в более простых случаях, увеличением расстояния между электромагнитом и размагничиваемым объектом. Поскольку магнитные свойства материалов исчезают при нагреве выше определённой температуры, то на производстве, в особых случаях, размагничивание проводят с помощью температурной обработки.
Точка Кюри, или температура Кюри, — температура фазового перехода II рода, связанного со скачкообразным изменением свойств симметрии вещества (например, магнитной — в ферромагнетиках, электрической — в сегнетоэлектриках, кристаллохимической — в упорядоченных сплавах). Назван по имени П. Кюри, подробно изучившего этот переход у ферромагнетиков. При температуре T ниже точки Кюри Q ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью и определённой магнитно-кристаллической симметрией. В точке Кюри (T = Q) интенсивность теплового движения атомов ферромагнетика оказывается достаточной для разрушения его самопроизвольной намагниченности («магнитного порядка») и изменения симметрии, в результате ферромагнетик становится парамагнетиком. Аналогично у антиферромагнетиков при T = Q (в так называемой антиферромагнитной точки Кюри или точке Нееля) происходит разрушение характерной для них магнитной структуры (магнитных подрешёток), и антиферромагнетики становятся парамагнетиками. В сегнетоэлектриках и антисегнетоэлектриках при T = Q тепловое движение атомов сводит к нулю самопроизвольную упорядоченную ориентацию электрических диполей элементарных ячеек кристаллической решётки. В упорядоченных сплавах в точке Кюри (её называют в случае сплавов также точкой Курнакова) степень дальнего порядка в расположении атомов (ионов) компонентов сплава становится равной нулю.
Таким образом, во всех случаях фазовых переходов II рода (типа точки Кюри) при T = Q в веществе происходит исчезновение того или иного вида атомного «порядка» (упорядоченной ориентации магнитных или электрических моментов, дальнего порядка в распределении атомов по узлам кристаллической решётки в сплавах и т. п.). Вблизи точки Кюри в веществе происходят специфические изменения многих физических свойств (например, теплоёмкости, магнитной восприимчивости и др.), достигающие максимума при T = Q, что обычно и используется для точного определения температуры фазового перехода.
Численные значения температуры Кюри приводятся в специальных справочниках.
 

 

 

Ключевые слова

 

Разделы наук

 

Используется в научно-технических эффектах

Преобразователь электромагнитной энергии в механическую (Э/М затвор)

 

Используется в областях техники и экономики

1Электрические аппараты
1Электрические машины

 

Используются в научно-технических эффектах совместно с данным эффектом естественнонаучные эффекты

1Отставание во времени изменения намагниченности ферромагнетика при изменении напряженности магнитного поля (Магнитная вязкость)
1Процесс уменьшения намагниченности магнетика (Явления размагничивания)
1Создание магнитного поля проводником с электрическими токами (Закон Био-Савара-Лапласа)
1Магнитные фазовые переходы с изменением ориентации осей намагничивания магнетиков при изменении внешнего магнитного поля (Ориентационные фазовые переходы индуцированные)
1Магнитные фазовые переходы с изменением ориентации осей намагничивания магнетиков (Ориентационные фазовые переходы спонтанные)
1Возникновение механического момента относительно некоторой оси при намагничивании тела вдоль нее (Эйнштейна - Де Хааза эффект)

 

Применение эффекта

В целях защиты от морских мин, а также для увеличения точности магнитного компаса корабли также подвергают размагничиванию.
Корабль на размагничивании
Рисунок 1
Электромагниты применяются для электронных замков, реле, герконов. В этих устройствах детали, которые задумывались разработчиком как магнитомягкие, то есть не имеющие собственной магнитной индукции при отсутствии тока в катушке, могут намагнититься и привести устройство в нерабочее состояние.
При работе с технологическими приспособлениями и инструментами необходимо чтобы обрабатываемый материал, заготовка, деталь или изделие не перемещалось вслед за движущимися устройствами. Особенно это актуально для ручной работы. Например, во многих случаях неудобно пользоваться намагниченными отвёрткой, пинцетом.,

 

Реализации эффекта

В устройствах с электронной лучевой трубкой, таких как телевизор или монитор, зачастую реализована встроенная аппаратная функция устранения намагниченности теневой маски, рамы и других металлических деталей трубки. Размагничивание обычно предусмотрено только на устройствах с многоцветным люминофором, так как в отличие от монохромных ЭЛТ (у которых намагничивание вызывает незначительное геометрическое искажение), при нескольких цветах люминофора, незначительное отклонение потока электронов приводит к засвечиванию люминофора, соответствующего другому цвету и приводит к появлению очень заметных цветовых искажений (пятен, смещения цветов).
Система размагничивания ЭЛТ базируется на электромагните и представляет собой толстый жгут(петлю), проложенный по периметру маски (снаружи ЭЛТ) и подключённый к низкочастотному генератору и конденсаторам большой ёмкости. Конденсаторы накапливают заряд, который разряжается через генератор на жгут, вызывая переменное магнитное поле, изменяющее остаточную намагниченность металлических элементов. За счёт затухания и переменного намагничивания остаточная намагниченность элементов становится меньше критической (вызывающей цветовые искажения).
Многие устройства с ЭЛТ выполняют автоматическое размагничивание сразу после включения питания (пока прогревается катод).
Процесс размагничиваня на ЭЛТ мониторе
Рисунок 1

Литература

1. Физика. Большой энциклопедический словарь. Гл. ред. А.М. Прохоров. – изд. – М.: Большая российская энциклопедия, 1999г.

2. Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.— 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.

Формализованное описание Показать

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина