Магнетизм и его практическое применение

1.

Магнетизм и
его
практическое
применение
Подготовил Киселев Дмитрий
Александрович

2.

Что такое
магнетизм
• Магнетизм — особая форма
материальных взаимодействий,
возникающих между движущимися
заряженными частицами. Если
источником электрического поля
являются электрические заряды, то
источником магнитного поля
является электрический ток.
• Магнитные свойства присущи всем
веществам, т. е. все они
являются магнетиками. Все вещества
реагируют на воздействие внешнего
магнитного поля: одни
создают диамагнитный эффект,
другие — парамагнитный эффект.

3.

Применение магнетизма
• Универсальность магнетизма открыла широкие возможности для его
применения в науке и технике. Во-первых, это использование магнитных
материалов для различных отраслей техники (энергетики, электроники,
автоматики и т. д.). Во-вторых, используя информационный аспект
магнетизма и измеряя магнитные характеристики, можно получить
детальные сведения о физических свойствах веществ и их химическом
составе.
• Использование методов и средств магнитных измерений положено в основу
широко применяемых в технике методов структурного анализа, магнитной
дефектоскопии и дефектометрии — важнейших неразрушающих методов
контроля качества промышленной продукции.

4.

• Непрерывно растет производство конструкционных и
электротехнических сталей, низкокоэрцитивных сплавов со
специальными свойствами (безгистерезисных, с прямоугольной
петлей гестерезиса и др.), выоококоэрцитивных магнитных
материалов.
• Увеличивается применение миниатюрных магнитных сердечников и
систем, энергоемких постоянных магнитов и магнитных пленок.
Сейчас трудно найти отрасль техники, в которой не использовались
бы магнитные системы, в том числе системы с постоянными
магнитами.

5.

• В связи с этим контроль качества магнитных материалов и изделий из них,
измерение параметров магнитных полей и исследование ферромагнитных
материалов и магнитных систем в лабораторных условиях и производстве
становятся важной задачей.
• В последние годы достигнуты значительные результаты в создании
автоматической магнитоизмерительной аппаратуры. Применение
унифицированных блоков, узлов и микропроцессоров, серийно
выпускаемых промышленностью, значительно ускоряет процесс создания
магнито-измерительных систем и комплексов, обеспечивающих
автоматическое управление процессом перемагничивания, измерение и
обработку результатов с высокой точностью и производительностью.

6.

Ферромагнитные материалы
специального назначения
• В измерительной технике, электронике, технике связи часто требуются
материалы с постоянной магнитной проницаемостью в заданных пределах
изменения напряженности намагничивающегося поля (сердечники катушек
постоянной
индуктивности,
дроссели
фильтров,
измерительные
трансформаторы и т. д.). Здесь широко применяются перминвары, изопермы.
• Для построения магнитных систем магнитоэлектрических приборов,
микрофонов и т. п. широко используются пермендюр, имеющий индукцию
насыщения 2,5 Тл. Этот материал используется также для магнитопроводов
электромагнитов, силовых трансформаторов, сердечников роторов и статоров
электрических машин.
• Широкое использование получили магнитные материалы для экранирования
устройств от внешних магнитных полей. Различают два вида экранирования:
магнитостатическое и электромагнитное.

7.

• В первом случае экранируемый объект окружают кожухом из материала
с высокой магнитной проницаемостью, через который проходят линии
потока внешнего постоянного или медленно изменяющегося магнитного
поля.
• Электромагнитное экранирование основано на эффекте вытеснения
линий потока внешнего переменного поля магнитным полем вихревых
токов, индуцируемых в кожухе с высокой проводимостью. С
увеличением частоты внешних возмущающих полей эффект
магнитостатического экранирования уменьшается, а электромагнитного
— возрастает.
• Для электромагнитного экранирования применяют магнитные
материалы с высокой проницаемостью, малой коэрцитивной силой и
низким удельным электрическим сопротивлением, например пермаллой
79НМ. Иногда используют сплав 50Н или низкоуглеродистую сталь.