चुम्बकीय भेद्यता। पदार्थों के चुंबकीय गुण. किसी पदार्थ की चुंबकीय पारगम्यता और चुंबकीय संवेदनशीलता

चुंबकीय क्षण किसी पदार्थ के चुंबकीय गुणों को दर्शाने वाली मुख्य वेक्टर मात्रा है। चूंकि चुंबकत्व का स्रोत एक बंद धारा है, चुंबकीय क्षण का मान एमधारा के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है मैंवर्तमान सर्किट द्वारा कवर किए गए क्षेत्र के लिए एस:

एम = आई×एसए×एम 2 .

परमाणुओं और अणुओं के इलेक्ट्रॉनिक कोशों में चुंबकीय क्षण होते हैं। इलेक्ट्रॉन और अन्य प्राथमिक कणएक स्पिन चुंबकीय क्षण होता है, जो उनके स्वयं के यांत्रिक क्षण - स्पिन के अस्तित्व से निर्धारित होता है। एक इलेक्ट्रॉन के स्पिन चुंबकीय क्षण को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में इस तरह से उन्मुख किया जा सकता है कि तीव्रता वेक्टर की दिशा पर क्षण के केवल दो समान और विपरीत निर्देशित प्रक्षेपण संभव हैं चुंबकीय क्षेत्र, बराबर बोह्र मैग्नेटन– 9.274×10 -24 ए×एम 2।

1. किसी पदार्थ के "चुम्बकत्व" की अवधारणा को परिभाषित करें।

चुम्बकत्व - जे-किसी पदार्थ के प्रति इकाई आयतन का कुल चुंबकीय क्षण है:

1. "चुंबकीय संवेदनशीलता" की अवधारणा को परिभाषित करें।

किसी पदार्थ की चुंबकीय संवेदनशीलता, א वी -किसी पदार्थ के चुंबकीयकरण का प्रति इकाई आयतन चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से अनुपात:

אवी = ,आयामहीन मात्रा.

विशिष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता, א – किसी पदार्थ के घनत्व के लिए चुंबकीय संवेदनशीलता का अनुपात, अर्थात। द्रव्यमान की एक इकाई की चुंबकीय संवेदनशीलता, मी 3/किग्रा में मापी गई।

1. "चुंबकीय पारगम्यता" की अवधारणा को परिभाषित करें।

चुम्बकीय भेद्यता, μ – यह भौतिक मात्रा, चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने पर चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन की विशेषता . आइसोट्रोपिक मीडिया के लिए, चुंबकीय पारगम्यता माध्यम में प्रेरण के अनुपात के बराबर है मेंबाहरी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के लिए एनऔर चुंबकीय स्थिरांक के लिए μ 0 :

चुंबकीय पारगम्यता एक आयामहीन मात्रा है। किसी विशिष्ट माध्यम के लिए इसका मान उसी माध्यम की चुंबकीय संवेदनशीलता से 1 अधिक है:

μ = אवी+1,चूंकि बी = μ 0 (एच + जे)।

1. चुंबकीय गुणों के आधार पर सामग्रियों का वर्गीकरण दीजिए।

उनकी चुंबकीय संरचना और चुंबकीय पारगम्यता (संवेदनशीलता) मूल्यों के आधार पर, सामग्रियों को विभाजित किया गया है:

प्रतिचुम्बक μ< 1 (सामग्री चुंबकीय क्षेत्र का "प्रतिरोध" करती है);

अनुचुम्बक μ > 1(सामग्री चुंबकीय क्षेत्र को कमजोर रूप से समझती है);

लौह चुम्बक μ >> 1(सामग्री में चुंबकीय क्षेत्र बढ़ता है);

लौह चुम्बक μ >> 1(सामग्री में चुंबकीय क्षेत्र बढ़ता है, लेकिन सामग्री की चुंबकीय संरचना लौहचुंबक की संरचना से भिन्न होती है);

प्रतिलौह चुम्बक μ ≈ 1(सामग्री चुंबकीय क्षेत्र पर कमजोर प्रतिक्रिया करती है, हालांकि इसकी चुंबकीय संरचना फेरिमैग्नेट के समान है)।

1. प्रतिचुंबकत्व की प्रकृति का वर्णन करें।

प्रतिचुम्बकत्व किसी पदार्थ का वह गुण है जो उस पर कार्य करने वाले बाह्य चुंबकीय क्षेत्र की दिशा की ओर चुम्बकित होता है (कानून के अनुसार) इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शनऔर लेन्ज़ का नियम)। प्रतिचुंबकत्व सभी पदार्थों की विशेषता है, लेकिन अपने "शुद्ध रूप" में यह प्रतिचुंबकीय पदार्थों में ही प्रकट होता है। प्रतिचुंबक ऐसे पदार्थ होते हैं जिनके अणुओं का अपना चुंबकीय क्षण नहीं होता (उनका कुल चुंबकीय क्षण शून्य होता है), इसलिए उनमें प्रतिचुंबकत्व के अलावा कोई अन्य गुण नहीं होता है। प्रतिचुंबकीय सामग्रियों के उदाहरण:

हाइड्रोजन, ए = - 2×10 -9 मी 3/किग्रा.

पानी, א = - 0.7×10 -9 मी 3/किग्रा.

हीरा, ए = - 0.5×10 -9 मी 3/किग्रा.

ग्रेफाइट, ए = - 3×10 -9 मी 3/किग्रा.

तांबा, ए = - 0.09×10 -9 मी 3/किग्रा.

जिंक, ए = - 0.17×10 -9 मी 3/किग्रा.

चांदी, ए = - 0.18×10 -9 मी 3/किग्रा.

सोना, ए = - 0.14×10 -9 मी 3/किग्रा.

43. अनुचुम्बकत्व की प्रकृति का वर्णन करें।

अनुचुम्बकत्व, अनुचुम्बक नामक पदार्थों का एक गुण है, जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में रखे जाने पर एक चुंबकीय क्षण प्राप्त कर लेता है जो इस क्षेत्र की दिशा से मेल खाता है। प्रतिचुंबकीय पदार्थों के विपरीत, अनुचुंबकीय पदार्थों के परमाणुओं और अणुओं के अपने चुंबकीय क्षण होते हैं। क्षेत्र की अनुपस्थिति में, इन क्षणों का अभिविन्यास अराजक होता है (थर्मल गति के कारण) और पदार्थ का कुल चुंबकीय क्षण शून्य होता है। जब एक बाहरी क्षेत्र लागू किया जाता है, तो कणों के चुंबकीय क्षण आंशिक रूप से क्षेत्र की दिशा में उन्मुख होते हैं, और चुंबकीयकरण जे को बाहरी क्षेत्र की ताकत एच में जोड़ा जाता है: बी = μ 0 (एच + जे)। पदार्थ में प्रेरण बढ़ जाता है। अनुचुम्बकीय सामग्रियों के उदाहरण:

ऑक्सीजन, א = 108×10 -9 मी 3/किग्रा.

टाइटन, ए = 3×10 -9 मी 3/किग्रा.

अल्युमीनियम, א = 0.6×10 -9 मी 3/किग्रा.

प्लैटिनम, ए = 0.97×10 -9 मी 3/किग्रा.

44.लौहचुंबकत्व की प्रकृति का वर्णन करें।

लौहचुंबकत्व किसी पदार्थ की चुंबकीय रूप से व्यवस्थित अवस्था है जिसमें पदार्थ के एक निश्चित आयतन (डोमेन) में परमाणुओं के सभी चुंबकीय क्षण समानांतर होते हैं, जो डोमेन के सहज चुंबकीयकरण का कारण बनता है। चुंबकीय क्रम की उपस्थिति इलेक्ट्रॉनों के विनिमय अंतःक्रिया से जुड़ी होती है, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रकृति (कूलम्ब का नियम) की होती है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में, विभिन्न डोमेन के चुंबकीय क्षणों का अभिविन्यास मनमाना हो सकता है, और विचाराधीन पदार्थ की मात्रा में समग्र कमजोर या शून्य चुंबकीयकरण हो सकता है। जब एक चुंबकीय क्षेत्र लागू किया जाता है, तो डोमेन के चुंबकीय क्षण क्षेत्र के साथ उन्मुख होते हैं, क्षेत्र की ताकत जितनी अधिक होगी। इस स्थिति में, लौहचुम्बक की चुंबकीय पारगम्यता का मान बदल जाता है और पदार्थ में प्रेरण बढ़ जाता है। लौहचुम्बक के उदाहरण:

लोहा, निकल, कोबाल्ट, गैडोलीनियम

और इन धातुओं की एक दूसरे के साथ और अन्य धातुओं (अल, औ, सीआर, सी, आदि) के साथ मिश्रधातु। μ ≈ 100…100000.

45. लौहचुम्बकत्व की प्रकृति का वर्णन करें।

फेरिमैग्नेटिज्म पदार्थ की एक चुंबकीय रूप से क्रमबद्ध स्थिति है जिसमें परमाणुओं या आयनों के चुंबकीय क्षण पदार्थ की एक निश्चित मात्रा (डोमेन) में परमाणुओं या आयनों के चुंबकीय उप-आरेखों का निर्माण करते हैं, जिनमें कुल चुंबकीय क्षण एक दूसरे के लिए असमान होते हैं और एंटीपैरलल निर्देशित होते हैं। फेरिमैग्नेटिज्म को चुंबकीय रूप से व्यवस्थित स्थिति का सबसे सामान्य मामला माना जा सकता है, और फेरोमैग्नेटिज्म को एकल उप-जाल के मामले के रूप में माना जा सकता है। लौहचुंबक की संरचना में आवश्यक रूप से लौहचुंबकीय परमाणु शामिल होते हैं। लौह चुम्बक के उदाहरण:

फे 3 ओ 4 ; एमजीएफई 2 ओ 4 ; CuFe 2 O 4 ; एमएनएफ़ई 2 ओ 4; NiFe 2 O 4 ; CoFe2O4...

लौहचुंबक की चुंबकीय पारगम्यता लौहचुंबक के समान क्रम की होती है: μ ≈ 100…100000.

46.प्रतिलौहचुंबकत्व की प्रकृति का वर्णन करें।

एंटीफेरोमैग्नेटिज्म किसी पदार्थ की चुंबकीय रूप से व्यवस्थित स्थिति है, जो इस तथ्य से विशेषता है कि पदार्थ के पड़ोसी कणों के चुंबकीय क्षण एंटीपैरल उन्मुख होते हैं, और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में पदार्थ का कुल चुंबकत्व शून्य होता है। इसकी चुंबकीय संरचना के संबंध में एक प्रतिलौहचुंबक माना जा सकता है विशेष मामलाएक लौहचुंबक जिसमें उप-जालों के चुंबकीय क्षण परिमाण में समान और प्रतिसमानांतर होते हैं। प्रतिलौहचुंबक की चुंबकीय पारगम्यता 1 के करीब होती है। प्रतिलौहचुंबक के उदाहरण:

सीआर 2 ओ 3; मैंगनीज; FeSi; फ़े 2 ओ 3; नीओ………… μ ≈ 1.

47.अतिचालक अवस्था में सामग्रियों के लिए चुंबकीय पारगम्यता का मान क्या है?

सुपरजंक्शन तापमान के नीचे के सुपरकंडक्टर्स आदर्श डायमैग्नेट हैं:

א= - 1; μ = 0.

आकर्षणविद्या

चुंबकीय क्षेत्र में सभी पदार्थ चुम्बकित होते हैं (उनमें एक आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र प्रकट होता है)। आंतरिक क्षेत्र के परिमाण और दिशा के आधार पर, पदार्थों को विभाजित किया जाता है:

1) प्रतिचुम्बकीय पदार्थ,

2) अनुचुम्बकीय पदार्थ,

3) लौह चुम्बक।

किसी पदार्थ के चुम्बकत्व की विशेषता चुम्बकीय पारगम्यता है,

पदार्थ में चुंबकीय प्रेरण,

निर्वात में चुंबकीय प्रेरण.

किसी भी परमाणु को चुंबकीय क्षण द्वारा चित्रित किया जा सकता है .

सर्किट में वर्तमान ताकत, - सर्किट का क्षेत्र, - सर्किट की सतह पर सामान्य वेक्टर।

किसी परमाणु का माइक्रोकरंट कक्षा में और अपनी धुरी के चारों ओर नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों की गति के साथ-साथ सकारात्मक नाभिक के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने से बनता है।

1. प्रतिचुम्बक।

जब परमाणुओं में कोई बाह्य क्षेत्र न हो प्रतिचुंबकीय सामग्रीइलेक्ट्रॉनों और नाभिक की धाराओं की भरपाई की जाती है। किसी परमाणु का कुल माइक्रो करंट और उसका चुंबकीय क्षण शून्य के बराबर होता है।

बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में, परमाणुओं में शून्येतर प्राथमिक धाराएं प्रेरित (प्रेरित) होती हैं। परमाणुओं के चुंबकीय क्षण विपरीत दिशा में उन्मुख होते हैं।

एक छोटा सा अपना क्षेत्र बनाया जाता है, जो बाहरी क्षेत्र के विपरीत निर्देशित होता है, इसे कमजोर करता है।

प्रतिचुंबकीय पदार्थों में.

क्योंकि< , то для диамагнетиков 1.

2. अनुचुम्बकीय पदार्थ

में अनुचुम्बकपरमाणुओं की सूक्ष्म धाराएं और उनके चुंबकीय क्षण शून्य के बराबर नहीं होते हैं।

बाहरी क्षेत्र के बिना, ये सूक्ष्म धाराएँ अव्यवस्थित रूप से स्थित होती हैं।

किसी बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में, अनुचुंबकीय परमाणुओं की सूक्ष्म धाराएं क्षेत्र के अनुदिश उन्मुख होती हैं, जो इसे बढ़ाती हैं।

एक अनुचुम्बकीय पदार्थ में, चुम्बकीय प्रेरण = + थोड़ा अधिक होता है।

अनुचुम्बक के लिए, 1. व्यास- और अनुचुम्बक के लिए, हम 1 मान सकते हैं।

तालिका 1. पैरा- और प्रतिचुंबकीय सामग्रियों की चुंबकीय पारगम्यता।

अनुचुम्बकीय पदार्थों का चुम्बकत्व तापमान पर निर्भर करता है, क्योंकि परमाणुओं की तापीय गति सूक्ष्म धाराओं की क्रमबद्ध व्यवस्था को रोकती है।

प्रकृति में अधिकांश पदार्थ अनुचुम्बकीय होते हैं।

डाया- और पैरामैग्नेट में आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र महत्वहीन है और यदि पदार्थ को बाहरी क्षेत्र से हटा दिया जाता है तो नष्ट हो जाता है (परमाणु अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं, पदार्थ विचुंबकित हो जाता है)।

3. लौह चुम्बक

चुम्बकीय भेद्यता लौह चुम्बकसैकड़ों हजारों तक पहुंचता है और चुंबकीयकरण क्षेत्र के परिमाण पर निर्भर करता है ( अत्यधिक चुंबकीय पदार्थ).

लौहचुम्बक: लोहा, इस्पात, निकल, कोबाल्ट, उनकी मिश्रधातुएँ और यौगिक।

लौह चुम्बकों में, सहज चुम्बकत्व ("डोमेन") के क्षेत्र होते हैं जिनमें सभी परमाणु सूक्ष्म धाराएं एक ही तरह से उन्मुख होती हैं। डोमेन का आकार 0.1 मिमी तक पहुँच जाता है।

बाहरी क्षेत्र की अनुपस्थिति में, व्यक्तिगत डोमेन के चुंबकीय क्षण यादृच्छिक रूप से उन्मुख होते हैं और मुआवजा दिया जाता है। बाहरी क्षेत्र में, वे डोमेन जिनमें माइक्रोकरंट बाहरी क्षेत्र को बढ़ाते हैं, पड़ोसी क्षेत्रों की कीमत पर अपना आकार बढ़ाते हैं। लौहचुंबक में परिणामी चुंबकीय क्षेत्र = + पैरा- और प्रतिचुंबकीय सामग्रियों की तुलना में बहुत मजबूत है।

अरबों परमाणुओं वाले डोमेन में जड़ता होती है और वे जल्दी से अपनी मूल अव्यवस्थित स्थिति में नहीं लौटते हैं। इसलिए यदि किसी लौहचुम्बक को बाह्य क्षेत्र से हटा दिया जाए तो उसका अपना क्षेत्र लम्बे समय तक बना रहता है।

लंबी अवधि के भंडारण के दौरान चुंबक विचुंबकित हो जाता है (समय के साथ, डोमेन अराजक स्थिति में लौट आते हैं)।

विचुम्बकीकरण की एक अन्य विधि तापन है। प्रत्येक लौहचुम्बक के लिए एक तापमान होता है (इसे "क्यूरी बिंदु" कहा जाता है) जिस पर डोमेन में परमाणुओं के बीच के बंधन नष्ट हो जाते हैं। इस स्थिति में, लौहचुंबक एक अनुचुंबक में बदल जाता है और विचुंबकीकरण होता है। उदाहरण के लिए, लोहे का क्यूरी बिंदु 770°C है।

चुम्बकीय भेद्यता। चुंबकीय गुणपदार्थों

पदार्थों के चुंबकीय गुण

जिस प्रकार किसी पदार्थ के विद्युत गुणों की विशेषता ढांकता हुआ स्थिरांक से होती है, उसी प्रकार किसी पदार्थ के चुंबकीय गुणों की विशेषता होती है चुम्बकीय भेद्यता।

इस तथ्य के कारण कि चुंबकीय क्षेत्र में स्थित सभी पदार्थ अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, एक सजातीय माध्यम में चुंबकीय प्रेरण वेक्टर एक माध्यम की अनुपस्थिति में अंतरिक्ष में एक ही बिंदु पर वेक्टर से भिन्न होता है, अर्थात।

रिश्ता कहलाता है माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता.

तो, एक सजातीय माध्यम में, चुंबकीय प्रेरण बराबर है:

लोहे के लिए m का मान बहुत अधिक है। इसे अनुभव से सत्यापित किया जा सकता है। यदि आप एक लंबी कुंडली में लोहे की कोर डालते हैं, तो सूत्र (12.1) के अनुसार चुंबकीय प्रेरण एम गुना बढ़ जाएगा। परिणामस्वरूप, चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह उसी मात्रा में बढ़ जाएगा। जब चुम्बकत्व कुंडल को प्रत्यक्ष धारा से पोषित करने वाला सर्किट खोला जाता है, तो दूसरे में, छोटी रील, मुख्य के शीर्ष पर घाव, एक प्रेरण धारा प्रकट होती है, जो गैल्वेनोमीटर द्वारा दर्ज की जाती है (चित्र 12.1)।

यदि कुंडल में लोहे की कोर डाली जाती है, तो सर्किट खुलने पर गैल्वेनोमीटर सुई का विक्षेपण m गुना अधिक होगा। माप से पता चलता है कि जब लोहे की कोर को कुंडल में डाला जाता है तो चुंबकीय प्रवाह हजारों गुना बढ़ सकता है। नतीजतन, लोहे की चुंबकीय पारगम्यता बहुत अधिक है।

बिल्कुल भिन्न चुंबकीय गुणों वाले पदार्थों के तीन मुख्य वर्ग हैं: लौहचुम्बक, अनुचुम्बक और प्रतिचुम्बकीय सामग्री।

लौह चुम्बक

वे पदार्थ जिनके लिए, जैसे लोहा, m>1, लौहचुम्बक कहलाते हैं। लोहे के अलावा, कोबाल्ट और निकल लौहचुंबकीय हैं, साथ ही कई दुर्लभ पृथ्वी तत्व और कई मिश्र धातु भी हैं। सबसे महत्वपूर्ण संपत्तिलौह चुम्बक - उनमें अवशिष्ट चुम्बकत्व का अस्तित्व। एक लौहचुंबकीय पदार्थ बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के बिना चुंबकीय अवस्था में हो सकता है।

एक लोहे की वस्तु (उदाहरण के लिए, एक छड़), जैसा कि ज्ञात है, एक चुंबकीय क्षेत्र में खींची जाती है, अर्थात यह उस क्षेत्र में चली जाती है जहां चुंबकीय प्रेरण अधिक होता है। तदनुसार, यह किसी चुंबक या विद्युत चुंबक की ओर आकर्षित होता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि लोहे में प्राथमिक धाराएं इस प्रकार उन्मुख होती हैं कि उनके क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण की दिशा चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण की दिशा के साथ मेल खाती है। परिणामस्वरूप, लोहे की छड़ एक चुंबक में बदल जाती है, जिसका निकटतम ध्रुव विद्युत चुंबक के ध्रुव के विपरीत होता है। चुम्बकों के विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं (चित्र 12.2)।

चावल। 12.2

रुकना! अपने लिए निर्णय लें: A1–A3, B1, B3।

अनुचुम्बक

ऐसे पदार्थ हैं जो लोहे की तरह व्यवहार करते हैं, यानी वे चुंबकीय क्षेत्र में खींचे जाते हैं। इन पदार्थों को कहा जाता है अनुचुंबकीय. इनमें कुछ धातुएं (एल्यूमीनियम, सोडियम, पोटेशियम, मैंगनीज, प्लैटिनम, आदि), ऑक्सीजन और कई अन्य तत्व, साथ ही विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट समाधान शामिल हैं।

चूंकि पैरामैग्नेट को क्षेत्र में खींचा जाता है, उनके द्वारा बनाए गए स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र की प्रेरण रेखाएं और चुंबकीय क्षेत्र को उसी तरह निर्देशित किया जाता है, इसलिए क्षेत्र को बढ़ाया जाता है। इस प्रकार, उनके पास m > 1 है। लेकिन m एकता से बहुत थोड़ा भिन्न है, केवल 10-5 ...10-6 के क्रम की मात्रा से। इसलिए, अनुचुंबकीय घटनाओं का निरीक्षण करने के लिए शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता होती है।

प्रतिचुम्बक

पदार्थों का एक विशेष वर्ग है प्रतिचुंबकीय सामग्री, फैराडे द्वारा खोजा गया। उन्हें चुंबकीय क्षेत्र से बाहर धकेल दिया जाता है। यदि आप किसी मजबूत विद्युत चुम्बक के ध्रुव के पास प्रतिचुम्बकीय छड़ लटका दें तो वह उससे विकर्षित हो जाएगी। नतीजतन, इसके द्वारा बनाए गए क्षेत्र की प्रेरण रेखाएं चुंबकीयकरण क्षेत्र की प्रेरण रेखाओं के विपरीत निर्देशित होती हैं, यानी, क्षेत्र कमजोर हो जाता है (चित्र 12.3)। तदनुसार, प्रतिचुंबकीय सामग्री के लिए एम< 1, причем отличается от единицы на вели­чину порядка 10 –6 . Магнитные свойства у диамагнетиков вы­ражены слабее, чем у парамагнетиков.

बेशक, लोहे में प्रेरण के साथ एक क्षेत्र बनाया गया था, जिसके बजाय यह हवा में होता। इसलिए, हम कह सकते हैं कि हवा की तुलना में लोहा चुंबकीय क्षेत्र के लिए 2400 गुना अधिक "पारगम्य" है।

लोहे की सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता को लोहे और हवा में चुंबकीय प्रेरणों का अनुपात कहा जा सकता है

यदि एक समान रिंग कॉइल के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र देखा जाता है, जिसमें से एक लोहे की रिंग पर घाव होता है, और दूसरे में कोई फेरोमैग्नेटिक बॉडी नहीं होती है।

इस मामले में, निश्चित रूप से, प्रेरण और वीवी के मूल्य विशिष्ट कुल वर्तमान के समान मूल्य पर निर्धारित होते हैं।

समान लौहचुंबकीय सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता विभिन्न अर्थप्रेरण अलग है. वास्तव में, चित्र में दर्शाई गई चुंबकीय विशेषता की कल्पना करें। 3.4, एक तालिका के रूप में: पहली पंक्ति में विशिष्ट कुल धारा के मान शामिल हैं, दूसरी - लोहे में देखे गए चुंबकीय प्रेरण के मान (कुंडल के अंदर बंद रिंग), तीसरी - लौहचुंबकीय निकायों के बिना एक ही रिंग कॉइल में चुंबकीय प्रेरण के मूल्यों में 10,000 गुना वृद्धि हुई।

तालिका की पहली पंक्ति उन प्रयोगों से मेल खाती है जिनके आधार पर चित्र में चुंबकीय विशेषता दी गई है। 3.4. दूसरी पंक्ति की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

विभिन्न प्रेरणों के लिए सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता के मूल्यों की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, चुंबकीय पारगम्यता पहले बढ़ती है और फिर घट जाती है। प्राप्त परिणामों को चित्र में दिखाए गए ग्राफ़ द्वारा दर्शाया जा सकता है। 3.5.

चावल। 3.5. सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता शुद्ध लोहाविशिष्ट कुल धारा पर निर्भर करता है

बंद रिंग नमूनों पर सामग्रियों के चुंबकीय गुणों का पहला अध्ययन और प्रकृति की स्थापना और क्षेत्र के साथ पारगम्यता में परिवर्तन मॉस्को विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ए.जी. स्टोलेटोव का है। उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के विकास के लिए स्टील के चुंबकीय गुणों को जानना उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि भाप इंजन बनाने वालों के लिए भाप के गुणों को जानना।

बढ़ते प्रेरण के साथ सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता में कमी दूसरे का प्रतिनिधित्व करती है चारित्रिक विशेषतालौहचुंबकीय निकाय. सबसे पहले वे आसानी से चुम्बकित हो जाते हैं; चुंबकीय प्रेरण काफी कमजोर चुंबकीय धाराओं पर बड़े मूल्यों तक पहुंचता है। हालाँकि, चुंबकीय प्रेरण में और वृद्धि के लिए धारा में तेजी से महत्वपूर्ण वृद्धि की आवश्यकता होती है - लोहे में लगभग 2.0-2.2 टेस्ला से ऊपर एक प्रेरण बनाना बहुत मुश्किल है। यह चित्र में दिखाए गए चुंबकीय विशेषता के कोमल पाठ्यक्रम द्वारा इंगित किया गया है। 3.4, बड़े प्रेरण के क्षेत्र में।

प्रेरण को 1.65 से बढ़ाने के लिए, विशिष्ट कुल धारा को 100 से 1000 ए तक बढ़ाना आवश्यक है। लेकिन प्रेरण को और बढ़ाने के लिए, चुंबकीय धारा को 2000 ए/सेमी तक बढ़ाना आवश्यक है (तालिका 3.1 देखें) . जब आदेश शामिल किया जाता है, तो चुंबकीय संतृप्ति होती है, जैसा कि वे कहते हैं।

उदाहरण 1. एक रिंग कॉइल में कई घुमाव और 25 सेमी की औसत स्टील कोर लंबाई के साथ, एक स्टील कोर में धारा I = 1 A चुंबकीय प्रवाह प्रवाहित होता है क्रॉस सेक्शनबराबर हो जाता है

4. चुंबकीय सामग्री. रेडियो सामग्री की रसायन शास्त्र

4. चुंबकीय सामग्री

चुंबकीय सामग्री विद्युत और रेडियो संचार में समान भूमिका निभाती है। महत्वपूर्ण भूमिका, कंडक्टर और ढांकता हुआ सामग्री के रूप में। में विद्युत मशीनें, ट्रांसफार्मर, चोक, विद्युत और रेडियो उपकरण और मापने के उपकरणचुंबकीय सामग्री का उपयोग हमेशा किसी न किसी रूप में किया जाता है: चुंबकीय कोर के रूप में, स्थायी चुंबक के रूप में, या चुंबकीय क्षेत्र को ढालने के लिए।

कोई भी पदार्थ, जब चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, एक निश्चित चुंबकीय क्षण M प्राप्त करता है। प्रति इकाई आयतन के चुंबकीय क्षण को चुंबकत्व J m कहा जाता है:

जे एम =एम/वी.

(4.1)

चुम्बकत्व चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से संबंधित है:

जे एम =के एम एच, (4.2) जहाँ k m एक आयामहीन मात्रा है जो किसी दिए गए पदार्थ को चुंबकीय क्षेत्र में चुम्बकित करने की क्षमता को दर्शाती है और कहलाती है .

पदार्थ के चुंबकीय गुणों का मूल कारण गति के आंतरिक छिपे हुए रूप हैं विद्युत शुल्क, जो चुंबकीय क्षणों वाली प्राथमिक गोलाकार धाराएं हैं। ऐसी धाराएँ एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की कक्षीय स्पिन और कक्षीय घूर्णन हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के चुंबकीय क्षण एक इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय क्षण से लगभग 1000 गुना छोटे होते हैं, इसलिए परमाणु के चुंबकीय गुण पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्धारित होते हैं; नाभिक के चुंबकीय क्षण को नजरअंदाज किया जा सकता है।

4.1.

चुंबकीय गुणों के आधार पर पदार्थों का वर्गीकरण

• बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की प्रतिक्रिया और आंतरिक चुंबकीय क्रम की प्रकृति के अनुसार, प्रकृति के सभी पदार्थों को पांच समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
• प्रतिचुंबकीय सामग्री;
• अनुचुंबकीय सामग्री;
• लौह चुम्बक;
• प्रतिलौह चुम्बक;

प्रतिचुम्बक लौह चुम्बक।

- चुंबकीय पारगम्यता एम इकाई से कम है और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर निर्भर नहीं करती है।

जब परमाणु को चुंबकीय क्षेत्र में लाया जाता है तो प्रतिचुंबकत्व इलेक्ट्रॉन के कक्षीय घूर्णन के कोणीय वेग में मामूली परिवर्तन के कारण होता है।

प्रतिचुंबकीय प्रभाव सार्वभौमिक है, सभी पदार्थों में निहित है। हालाँकि, ज्यादातर मामलों में यह मजबूत चुंबकीय प्रभावों से छिपा होता है। प्रतिचुंबक में अक्रिय गैसें, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, कई तरल पदार्थ (पानी, तेल), कई धातुएं (तांबा, चांदी, सोना, जस्ता, पारा, आदि), अधिकांश अर्धचालक और कार्बनिक यौगिक शामिल हैं। प्रतिचुंबक सभी सहसंयोजक पदार्थ होते हैंरासायनिक बंध

और अतिचालक अवस्था में पदार्थ।

अनुचुम्बक प्रतिचुंबकत्व की बाहरी अभिव्यक्ति एक गैर-समान चुंबकीय क्षेत्र से प्रतिचुंबक का निष्कासन है।

- एकता से अधिक एम वाले पदार्थ, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से स्वतंत्र।

एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र परमाणुओं के चुंबकीय क्षणों के एक दिशा में अधिमान्य अभिविन्यास का कारण बनता है।

चुंबकीय क्षेत्र में रखे गए अनुचुंबकीय पदार्थ इसमें खींचे जाते हैं।

पैरामैग्नेटिक सामग्रियों में शामिल हैं: ऑक्सीजन, नाइट्रोजन ऑक्साइड, क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु, लोहे के लवण, कोबाल्ट, निकल और दुर्लभ पृथ्वी तत्व। अनुचुंबकीय प्रभावभौतिक प्रकृति

कई मायनों में डाइलेक्ट्रिक्स के द्विध्रुव-विश्राम ध्रुवीकरण के समान है। को लौह चुम्बक

इसमें उच्च चुंबकीय पारगम्यता (10 6 तक) वाले पदार्थ शामिल हैं, जो दृढ़ता से बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और तापमान पर निर्भर करता है। फेरोमैग्नेट्स को आंतरिक चुंबकीय क्रम की विशेषता होती है, जो परमाणुओं के समानांतर उन्मुख चुंबकीय क्षणों के साथ मैक्रोस्कोपिक क्षेत्रों के अस्तित्व में व्यक्त होती है।लौह चुम्बकों का लाभ कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों में संतृप्ति के लिए चुम्बकित होने की उनकी क्षमता में निहित है।

प्रतिलौह चुम्बक वे पदार्थ हैं जिनमें, एक निश्चित तापमान T° के नीचे, क्रिस्टल जाली के समान परमाणुओं या आयनों के चुंबकीय क्षणों का एक एंटीपैरलल अभिविन्यास अनायास उत्पन्न होता है

गर्म होने पर, एक एंटीफेरोमैग्नेट एक पैरामैग्नेटिक अवस्था में बदल जाता है। क्रोमियम, मैंगनीज और कई दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (सीई, एनडी, एसएम, टीएम, आदि) में एंटीफेरोमैग्नेटिज्म पाया गया।

को लौह चुम्बक ऐसे पदार्थ शामिल हैं जिनके चुंबकीय गुण असंतुलित एंटीफेरोमैग्नेटिज्म के कारण होते हैं। उनकी चुंबकीय पारगम्यता उच्च है और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और तापमान पर दृढ़ता से निर्भर करती है।

कुछ ऑर्डर किए गए धातु मिश्र धातुओं में फेरिमैग्नेटिक गुण होते हैं, लेकिन मुख्य रूप से विभिन्न ऑक्साइड यौगिक और फेराइट मुख्य रुचि के होते हैं।

डाया-, पैरा- और एंटीफेरोमैग्नेट्स को एक समूह में जोड़ा जा सकता है कमजोर चुंबकीय पदार्थ, जबकि लौह- और लौह चुम्बक हैं अत्यधिक चुंबकीय सामग्री सबसे अधिक रुचिकर है।

4.2. सामग्रियों की चुंबकीय विशेषताएं

चुंबकीय क्षेत्र में लौहचुंबकीय पदार्थ का व्यवहार प्रारंभिक चुंबकत्व वक्र द्वारा दर्शाया जाता है:

चावल। 4.1. प्रारंभिक चुम्बकत्व वक्र.

चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एच पर किसी सामग्री में चुंबकीय प्रेरण बी की निर्भरता दिखा रहा है।

चुंबकीय पदार्थों के गुणों का मूल्यांकन चुंबकीय विशेषताओं द्वारा किया जाता है। आइए मुख्य बातों पर नजर डालें।

4.2.1.

पूर्ण चुंबकीय पारगम्यता किसी सामग्री की पूर्ण चुंबकीय पारगम्यता m a चुंबकीय प्रेरण B और चुंबकीय क्षेत्र शक्ति H का अनुपात हैदिया गया बिंदु

किसी दिए गए पदार्थ के लिए चुम्बकत्व वक्र को H/m में व्यक्त किया जाता है:

एम ए =वी/एन (4.3)

किसी सामग्री की सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता m पूर्ण चुंबकीय पारगम्यता और चुंबकीय स्थिरांक का अनुपात है:

एम =एम ए /एम ओ (4.4)

μ 0 - निर्वात में चुंबकीय क्षेत्र की विशेषता बताता है (m 0 =1.256637·10 -6 H/m)।

पूर्ण चुंबकीय पारगम्यता का उपयोग केवल गणना उद्देश्यों के लिए किया जाता है। चुंबकीय सामग्रियों के गुणों का मूल्यांकन करने के लिए, एम का उपयोग किया जाता है, जो इकाइयों की चुनी गई प्रणाली पर निर्भर नहीं करता है। इसे चुंबकीय पारगम्यता कहते हैं। चुंबकीय पारगम्यता चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करती है:

चावल। 4.2. चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर चुंबकीय पारगम्यता की निर्भरता।

प्रारंभिक एम एन और अधिकतम चुंबकीय पारगम्यता एम एम हैं। प्रारंभिक को शून्य के करीब चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर मापा जाता है। पदार्थकमजोर और मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों में आसानी से चुम्बकित किया जा सकता है।

4.2.2.

चुंबकीय पारगम्यता का तापमान गुणांक

चुंबकीय पारगम्यता टीकेएम का तापमान गुणांक हमें एम के आधार पर परिवर्तन की प्रकृति का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है

टीके μ = (μ 2 - μ 1)/ μ 1 (टी 2 - टी 1)

T° पर μ की एक विशिष्ट निर्भरता चित्र 4.3 में दिखाई गई है।

चित्र.4.3. तापमान पर लौहचुंबकीय सामग्रियों की चुंबकीय पारगम्यता की विशिष्ट निर्भरता T° जिस पर μ लगभग शून्य हो जाता है, कहलाता है क्यूरी तापमान

Tk. T > Tk पर, पदार्थ के परमाणुओं और अणुओं की तीव्र तापीय गति के कारण चुंबकीयकरण प्रक्रिया बाधित हो जाती है, इसलिए, सामग्री लौहचुंबकीय नहीं रह जाती है।
तो, शुद्ध लोहे के लिए Tc = 768°C
निकल के लिए Tk = 358°C

कोबाल्ट के लिए Tc = 1131°C

4.2.3.

संतृप्ति प्रेरण

प्रेरण बी एस, सभी चुंबकीय सामग्रियों की विशेषता, संतृप्ति प्रेरण कहा जाता है (चित्र 4.4 देखें)। किसी दिए गए H के लिए B जितना अधिक होगा, चुंबकीय सामग्री उतनी ही बेहतर होगी।

यदि किसी चुंबकीय सामग्री के नमूने को चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एच को लगातार बढ़ाकर चुंबकित किया जाता है, तो चुंबकीय प्रेरण बी भी प्रारंभिक चुंबकत्व वक्र 1 के साथ लगातार बढ़ेगा:

चित्र.4.4. चुंबकीय सामग्री का हिस्टैरिसीस लूप

यह वक्र संतृप्ति प्रेरण बी एस के अनुरूप बिंदु पर समाप्त होता है। जैसे-जैसे H घटता है, प्रेरण भी कम हो जाएगा, लेकिन B m के मान से शुरू होकर, B का मान प्रारंभिक चुंबकत्व वक्र के साथ मेल नहीं खाएगा। 4.2.4.

अवशिष्ट चुंबकीय प्रेरण एच = 0 होने पर लौहचुंबकीय सामग्री में अवशिष्ट चुंबकीय प्रेरण बी आर देखा जाता है। किसी नमूने को विचुंबकित करने के लिए, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के लिए इसकी दिशा को विपरीत दिशा में बदलना आवश्यक है - एन। क्षेत्र की ताकत जिस पर प्रेरण बन जाता है शून्य के बराबर

, को अवपीड़क बल N s कहा जाता है। Hc जितना अधिक होगा, सामग्री उतनी ही कम विचुंबकीय होने में सक्षम होगी।

यदि किसी पदार्थ को विचुंबकित करने के बाद उसे विपरीत दिशा में चुम्बकित किया जाए तो एक बंद लूप बनता है, जिसे कहते हैं

हिस्टैरिसीस लूप को सीमित करें

इसका निर्माण तब होता है जब किसी पदार्थ को एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा पुनः चुम्बकित किया जाता है बड़ा क्षेत्रस्थैतिक से, क्योंकि एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, हिस्टैरिसीस के कारण होने वाले नुकसान के अलावा, एड़ी धाराओं के कारण नुकसान और एक चुंबकीय परिणाम (एच से मापदंडों का समय अंतराल) होता है, जो सामग्री की चुंबकीय चिपचिपाहट से निर्धारित होता है।

4.2.7.

भंवर धाराओं के कारण ऊर्जा की हानि

भंवर धाराओं P के कारण ऊर्जा हानि सामग्री ρ की विद्युत प्रतिरोधकता पर निर्भर करती है। जितना बड़ा ρ, उतना कम नुकसान।

पी सामग्री के घनत्व और उसकी मोटाई पर भी निर्भर करता है। वे चुंबकीय प्रेरण बी एम के आयाम और प्रत्यावर्ती क्षेत्र की आवृत्ति एफ के वर्ग के समानुपाती होते हैं।

4.2.8.

हिस्टैरिसीस लूप स्क्वायरनेस गुणांक

हिस्टैरिसीस लूप के आकार का अनुमान लगाने के लिए, हिस्टैरिसीस लूप के वर्ग गुणांक का उपयोग करें:

के पी = वी आर / वी एम (4.6)

Kp जितना बड़ा होगा, लूप उतना ही अधिक आयताकार होगा। स्वचालन और कंप्यूटर भंडारण में प्रयुक्त चुंबकीय सामग्री के लिए, K p = 0.7-0.9।

4.2.9.

विशिष्ट आयतनात्मक ऊर्जा

यह विशेषता, चुंबकीय रूप से कठोर सामग्रियों के गुणों के मूल्यांकन का लागू भाग, सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है:

डब्ल्यू एम = 1/2(बी डी एच डी), (4.7)

जहां बी डी और एच डी क्रमशः प्रेरण और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत हैं, जो विशिष्ट वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा के अधिकतम मूल्य के अनुरूप हैं (चित्र 4.5)।

चित्र.4.5. विचुंबकीकरण और चुंबकीय ऊर्जा वक्र

वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा जितनी अधिक होगी, चुंबकीय सामग्री और उससे बना स्थायी चुंबक उतना ही बेहतर होगा।

4.3. चुंबकीय सामग्रियों का वर्गीकरण

1. चुंबकीय क्षेत्र में उनके व्यवहार के अनुसार, सभी चुंबकीय सामग्रियों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया जाता है - नरम चुंबकीय (एमएम) और कठोर चुंबकीय (एचएमएम)। एमएमएम को प्रारंभिक और अधिकतम चुंबकीय पारगम्यता के बड़े मूल्यों और जबरदस्त बल के कम मूल्यों (4000 ए/एम से कम) की विशेषता है। वे आसानी से चुम्बकित और विचुम्बकित होते हैं और उनमें हिस्टैरिसीस हानियाँ कम होती हैं।
2. एमएमएम जितना शुद्ध होगा, उसकी चुंबकीय विशेषताएं उतनी ही बेहतर होंगी।
3. एमटीएम में उच्च अवपीड़क बल (4000 ए/एम से अधिक) और अवशिष्ट प्रेरण (0.1 टी से अधिक) होता है। उन्हें बड़ी कठिनाई से चुम्बकित किया जाता है, लेकिन वे लम्बे समय तक चुम्बकीय ऊर्जा बनाए रख सकते हैं, अर्थात्। निरंतर चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत के रूप में कार्य करें।

उनकी संरचना के आधार पर, सभी चुंबकीय सामग्रियों को विभाजित किया गया है

गैर-धातु चुंबकीय सामग्री लौह ऑक्साइड और अन्य धातुओं के ऑक्साइड के पाउडर मिश्रण से प्राप्त फेराइट हैं। दबाए गए फेराइट उत्पादों को एनील्ड किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वे ठोस अखंड भागों में बदल जाते हैं।

मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स मिश्रित सामग्री है जिसमें 60-80% पाउडर चुंबकीय सामग्री और 40-20% ढांकता हुआ होता है।

फेराइट्स और मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स धातु चुंबकीय सामग्रियों से उनके बड़े ρ (10 2 -10 8 ओम मीटर) द्वारा भिन्न होते हैं, जो भंवर धारा हानि को छोटा बनाता है। इससे उन्हें उच्च-आवृत्ति प्रौद्योगिकी में उपयोग करने की अनुमति मिलती है। इसके अलावा, फेराइट में आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला (माइक्रोवेव आवृत्तियों सहित) में चुंबकीय मापदंडों की बड़ी स्थिरता होती है।

4.4. धात्विक नरम चुंबकीय सामग्री

मुख्य नरम चुंबकीय सामग्री का उपयोग किया जाता है रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, कार्बोनिल आयरन, पर्मलोय, अलसिफर और कम कार्बन सिलिकॉन स्टील्स हैं।

4.4.1.

कार्बोनिल आयरन

यह एक महीन पाउडर है जिसमें 1-8 माइक्रोन व्यास वाले गोलाकार कण होते हैं।
μ n = 2500 - 3000
μ मी = 20000 - 21000

एन एस = 4.5 - 6.2 ए/एम

इसका उपयोग उच्च-आवृत्ति मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक कोर के निर्माण में किया जाता है।

4.4.2. पर्मलोय 45-80% निकेल सामग्री के साथ तन्य लौह-निकल मिश्र आसानी से रोल किए जाते हैं

पतली चादरें
और 1 माइक्रोन तक मोटे टेप। 45-50% की निकल सामग्री के साथ, उन्हें निम्न-निकल कहा जाता है, 60-80% को उच्च-निकल कहा जाता है।
μ n = 2000 - 14000
μ मी = 50000 - 270000

एन एस = 2 - 10 ए/एम

ρ = 0.25 - 0.45 µओम मी

चुंबकीय विशेषताओं में सुधार करने के लिए, मोलिब्डेनम, क्रोमियम, सिलिकॉन या तांबे को पर्मालॉय में पेश किया जाता है और टर्बोमोलेक्यूलर पंपों का उपयोग करके हाइड्रोजन या वैक्यूम में एनील्ड किया जाता है।

मिश्र धातु पर्मलॉय का उपयोग 1-5 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों पर काम करने वाले उपकरण भागों के लिए किया जाता है।

आयताकार हिस्टैरिसीस लूप वाले पर्मलोय का उपयोग चुंबकीय एम्पलीफायरों में किया जाता है।
4.4.3.
अलसीफेरा
वे गैर-निंदनीय, भंगुर मिश्र धातु हैं जिनमें 5.5-13% एल्यूमीनियम, 9-10% सिलिकॉन, बाकी लोहा होता है।

μ n = 6000 – 7000

μ मी = 30000 – 35000

एन एस = 2.2 ए/एम ρ = 0.8 µओम मीइससे कास्ट कोर बनाए जाते हैं, जो 50 किलोहर्ट्ज़ तक की रेंज में काम करते हैं। 4.4.4.कम कार्बन सिलिकॉन स्टील्स

सिलिकॉन स्टील शीट गर्म और बिना गर्म किए हुए ब्लैंक को रोल करके बनाई जाती हैं, इसलिए हॉट-रोल्ड और कोल्ड-रोल्ड स्टील के बीच अंतर किया जाता है।

कोल्ड-रोल्ड स्टील्स की बेहतर चुंबकीय विशेषताएं तभी देखी जाती हैं जब चुंबकीय प्रवाह की दिशा रोलिंग दिशा के साथ मेल खाती है। अन्यथा, हॉट-रोल्ड स्टील्स के गुण अधिक होते हैं।

तालिका 4.1. स्टील का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कम महत्वपूर्ण घटकों में किया जाता है।

गरम वेल्लित
ठंडी स्थिति में लपेटा गया

4.5.

धात्विक चुंबकीय कठोर सामग्री

1. उनकी संरचना, स्थिति और उत्पादन की विधि के आधार पर, चुंबकीय रूप से कठोर सामग्रियों को विभाजित किया गया है:
2. मिश्रधातु स्टील्स को मार्टेंसाइट तक कठोर किया गया;
3. चुंबकीय कठोर मिश्रधातु डाली;
4. पाउडर मैग्नेट;
5. चुंबकीय रूप से कठोर फेराइट;

प्लास्टिक रूप से विकृत मिश्र धातु और चुंबकीय टेप।

स्थायी चुम्बकों के लिए सामग्रियों की विशेषताएँ बलपूर्वक बल, अवशिष्ट प्रेरण और चुम्बक द्वारा बाहरी स्थान को दी गई अधिकतम ऊर्जा हैं। स्थायी चुम्बकों के लिए सामग्रियों की चुंबकीय पारगम्यता एमएमएम से कम होती है, और बल जितना अधिक होगा, चुंबकीय पारगम्यता उतनी ही कम होगी।

4.5.1. मिश्रधातु इस्पात को मार्टेंसाइट तक कठोर किया जाता हैये स्टील्स सबसे सरल और हैं

उपलब्ध सामग्री

स्थायी चुम्बकों के लिए. वे टंगस्टन, क्रोमियम, मोलिब्डेनम और कोबाल्ट के साथ मिश्रित होते हैं। मार्टेंसिटिक स्टील्स के लिए W m का मान 1-4 kJ/m 3 है। वर्तमान में, मार्टेंसिटिक स्टील्स का उपयोग उनके कम चुंबकीय गुणों के कारण सीमित है, लेकिन उन्हें पूरी तरह से त्यागा नहीं गया है वे सस्ते हैं और उन्हें धातु काटने वाली मशीनों पर मशीनीकृत किया जा सकता है। 4.5.2. चुंबकीय कठोर मिश्रधातुएँ डालें

अल-नी-फ़े टर्नरी मिश्र धातु, जिन्हें पहले मिश्र धातु कहा जाता था, में अधिक चुंबकीय ऊर्जा होती है

अलनी . इन मिश्रधातुओं में कोबाल्ट या सिलिकॉन मिलाने से इनके चुंबकीय गुण बढ़ जाते हैं। इन मिश्र धातुओं का नुकसान उनकी नाजुकता और कठोरता के कारण उनसे सटीक आयामों के उत्पाद बनाने में कठिनाई है, जिन्हें केवल पीसकर संसाधित किया जा सकता है। 4.5.3.

पाउडर मैग्नेट

विशेष रूप से प्राप्त करने की आवश्यकता है

तालिका 4.2.

मिश्र धातु ग्रेड	रसायन.		रचना %, विश्राम. फ़े एन एस,	केए/एम डब्ल्यू एम,
केजे/एम 3	विकल्ला आई 51-54 कंपनी
10-11.5 वी	विकल्ला आई विकल्ला द्वितीय
11.5-13 वी	कुनिफ़े II
	50Cu,20Ni 2.5Co
50Cu,21Ni,29Co

कुनिको द्वितीय

4.6.

फेराइट

ये अन्य धातुओं के ऑक्साइड के साथ आयरन ऑक्साइड Fe 2 O 3 के यौगिक हैं: ZnO, NiO।

फेराइट इन धातुओं के ऑक्साइड के पाउडर मिश्रण से बनाये जाते हैं।

फेराइट का नाम मोनो-, डाइवेलेंट धातु के नाम से निर्धारित होता है, जिसका ऑक्साइड फेराइट का हिस्सा है: यदि ZnO जिंक फेराइट है NiO - निकल फेराइट।

फेराइट्स में प्रकृति में पाए जाने वाले स्पिनल जाली के समान एक घन क्रिस्टल जाली होती है: एमजीओ अल 2 ओ 3। इस प्रकार के अधिकांश यौगिकों, जैसे प्राकृतिक चुंबकीय लौह अयस्क FeO·Fe 2 O 3, में चुंबकीय गुण होते हैं। हालाँकि, जिंक फेराइट और कैडमियम फेराइट गैर-चुंबकीय हैं।

शोध से पता चला है कि चुंबकीय गुणों की उपस्थिति या अनुपस्थिति इन सामग्रियों की क्रिस्टल संरचना और विशेष रूप से ऑक्सीजन आयनों के बीच द्विसंयोजक धातु और लौह आयनों की व्यवस्था से निर्धारित होती है। साधारण स्पिनल की संरचना के मामले में, जब Zn++ या Cd++ आयन ऑक्सीजन टेट्राहेड्रा के केंद्र में स्थित होते हैं, तो कोई चुंबकीय गुण नहीं होते हैं। तथाकथित उल्टे स्पिनल की संरचना के साथ, जब Fe +++ आयन ऑक्सीजन टेट्राहेड्रा के केंद्र में स्थित होते हैं, तो सामग्री में चुंबकीय गुण होते हैं। फेराइट्स, जिनमें आयरन ऑक्साइड के अलावा केवल एक ऑक्साइड होता है, सरल कहलाते हैं।

रासायनिक सूत्र

सरल फेराइट: MeO x Fe 2 O 3 या MeFe 2 O 4जिंक फेराइट - ZnFe 2 O 4, निकेल फेराइट - NiFe 2 O 4।

सभी साधारण फेराइट चुंबकीय नहीं होते। अतः CdFe 2 O 4 एक अचुम्बकीय पदार्थ है।

सबसे अच्छी चुंबकीय विशेषताएँ जटिल या मिश्रित फेराइट्स में होती हैं, जो एक का दूसरे में ठोस समाधान होते हैं। इस मामले में, गैर-चुंबकीय फेराइट का उपयोग सरल चुंबकीय फेराइट के साथ संयोजन में किया जाता है।

सामान्य सूत्र

व्यापक निकेल-जिंक फेराइट्स के निम्नलिखित रूप हैं:- विस्तृत आवृत्ति रेंज में चुंबकीय विशेषताओं की स्थिरता, कम एड़ी वर्तमान हानि, कम चुंबकीय तरंग क्षीणन गुणांक, साथ ही फेराइट भागों के निर्माण में आसानी।

सभी फेराइट्स के नुकसान- तापमान और यांत्रिक प्रभावों पर चुंबकीय गुणों की नाजुकता और स्पष्ट निर्भरता।

4.7.

मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स

ये मिश्रित सामग्रियां हैं जिनमें कुछ कार्बनिक या अकार्बनिक ढांकता हुआ द्वारा जुड़े नरम चुंबकीय सामग्री के बारीक कण होते हैं। कार्बोनिल आयरन, अलसिफ़र और पर्मालॉय की कुछ किस्मों का उपयोग बारीक बिखरे हुए एमएमएम के रूप में किया जाता है। ढांकता हुआ के रूप में - एपॉक्सी या बैकेलाइट रेजिन, पॉलीस्टाइनिन, तरल ग्लास, आदि।

डाइलेक्ट्रिक्स का उद्देश्य न केवल चुंबकीय सामग्री के कणों को जोड़ना है, बल्कि उनके बीच विद्युत इन्सुलेट परतें बनाना भी है और इस प्रकार मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक के विद्युत प्रतिरोध को बढ़ाना है। यह नाटकीय रूप से भंवर धारा हानियों को कम करता है और 10-100 मेगाहर्ट्ज (संरचना के आधार पर) की आवृत्तियों पर काम करना संभव बनाता है। मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स की चुंबकीय विशेषताएं मूल फेरोमैग्नेटिक फिलर्स की तुलना में कुछ कम हैं।इसके बावजूद, आरएफ इलेक्ट्रॉनिक घटकों के कोर के निर्माण के लिए मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स का उपयोग किया जाता है। यह चुंबकीय विशेषताओं की उच्च स्थिरता और उनसे कोर के निर्माण की संभावना के कारण है

जटिल आकार