Struktura

Magnetizační křivka

Magnetizační křivka

Magnetizační křivka (hysterezní smyčka) je závislost magnetické indukce B na intenzitě magnetického pole H ve feromagnetické látce. 

Magnetizační křivka je uzavřená křivka magnetování. Jde o graf podávající informaci o tom, jaký vliv má působení vnějšího magnetického pole na magnetické schopnosti materiálu, který se v tomto poli nachází. Získáme ji provedením tzv. cyklu magnetování.Pro každý materiál je jiná a podává informaci o daném materiálu. Závisí na druhu materiálu, na tom jak byl vyroben, na teplotě materiálu a na dalších vlivech.

Znázorňuje se graficky.

obrazek

Obr. 1: Magnetizační křivka

 

Vložíme-li do magnetického pole feromagnetický materiál, který ještě nebyl nikdy zmagnetován, začne se materiál magnetovat podle křivky prvotní magnetizace do tzv. bodu nasycení. (1) 

 Jakmile magnetické pole zanikne, zůstane část domén v každé feromagnetické látce orientována, tzn. látka zůstane částečně zmagnetovaná, což se projeví tzv. remanentní indukcí Br. (2) Remanentní (zbytkový) magnetizmus magneticky měkké látky zanikne teprve po dlouhé době vlivem tepelných pohybů látkových částic. U magneticky tvrdých látek nezaniká.

Aby remanentní magnetizmus zanikl, demagnetizujeme (3) látku tím, že na ni působíme opačným magnetickým polem. Magnetizaci musíme přerušit v okamžiku, kdy látka nevykazuje žádné magnetické účinky (proběhla demagnetizace). 

 K odstranění remanentního magnetizmu musíme vynaložit práci. Intenzita magnetického pole potřebná k odstranění remanentní indukce se nazývá koercivní intenzita Hc. (3)

Pokračováním magnetizace dosáhneme nového zmagnetování feromagnetické látky, ale magnetické póly budou opačné. (4)

Z hysterézní smyčky je patrné, že magnetizace pokračuje jen do bodu, který odpovídá nejvyšší dosažené magnetické indukci. Magnetizace feromagnetických látek neprobíhá rovnoměrně. Zpočátku se v magnetickém poli usměrní nejvíce domén, později se přírůstek usměrněných domén stále zmenšuje. Po usměrnění všech domén již nelze žádným způsobem zvětšit magnetickou indukci látky. Dochází k jejímu magnetickému nasycení Bmax.

Po změně směru magnetického pole probíhá opět demagnetizace, takže se hysterézní křivka uzavře v tzv. hysterézní smyčku.


obrazek

Obr. 2: Hysterézní smyčka

 

Z šířky hysterézní smyčky můžeme zjistit druh feromagnetické látky:

  • úzká – magneticky měkké látky, např. slitiny železa s křemíkem, niklem…

  • široká – magneticky tvrdé materiály, např. slitiny ocele, chrómu…

obrazek obrazek

Obr. 3: Znázornění magneticky měkkého materiálu (úzká smyčka) a magneticky tvrdého materiálu (široká smyčka)

 

Ztráty ve feromagnetických materiálech

Čím je větší obsah uvnitř hysterézní smyčky, tím větší práci musíme dodat, aby se feromagnetická látka vrátila do výchozího stavu. 

Plocha uvnitř smyčky úměrně odpovídá výkonovým ztrátám.

 

 

 

Zdroje

  • BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
  • TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.

Obrázky

  • Obr. 1: TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • Obr. 2: BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
  • Obr. 3: VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.

Procvič si

1. Nakresli magnetizační křivku.

2. Popiš jednotlivé části magnetizační křivky.

3. Vysvětli pojem prvotní magnetizace, remanentní indukce, koercivní intenzita.

4. Co můžeme zjistit z šířky magnetizační smyčky?

5. Čím jsou dané ztráty ve feromagnetických materiálech?

Logolink