 |
Намагниченность тел различной формы
|
|
|
|
|
| Рис. 11. Поле внутри ферромагнетика |
Чем объясняется, например, притяжение ненамагниченного железа магнитом? Если кусок ферромагнетика поднести к магниту, то он намагнитится, причем так, что на ближайшем к северному полюсу магнита конце ферромагнетика возникнет южный полюс, а на дальнем – северный. Пусть брусок ферромагнетика находится в равномерном внешнем МП напряженностью 
(рис. 11). Тогда у его концов возникают магнитные полюсы, которые создают в ферромагнетике МП 
, направленное противоположно внешнему полю . Поэтому поле называют размагничивающим. В первом приближении размагничивающее поле пропорционально намагниченности сердечника 
. Тогда
,
где 
— размагничивающий фактор образца, или коэффициент размагничивания.
Истинная напряженность поля 
внутри магнетика
. (27)
Таким образом, истинная напряженность МП, которая действует на образец, меньше напряженности внешнего поля.
Из-за размагничивающего поля нельзя найти индукцию внутри магнетика 
, по формуле 
, где 
— относительная магнитная проницаемость магнетика. Поэтому для удобства вводят понятие магнитной проницаемости тела
.
С учетом (19) и (25)…(27) имеем
. (28)
Используя (28), нетрудно найти индукцию в магнетике 
.
Точное значение размагничивающего фактора можно найти только для тел, равномерно намагничивающихся во внешнем МП. Из всех форм равномерно намагничиваются только тела, имеющие форму эллипсоида (предельные случаи эллипсоида: бесконечно длинный цилиндр и бесконечно тонкий диск). Поэтому тела других форм характеризуют некоторым средним значением коэффициента размагничивания.
Чем короче и толще образец, тем сильнее размагничивающее поле. Так, например, для бесконечно длинного цилиндра размагничивающий фактор 
, для бесконечно тонкого диска 
, для шара 
. Для тел, отличных от эллипсоида, значения размагничивающих факторов можно найти, например, в [5].
|
|
|
1.7. Единицы магнитных величин, используемые
в зарубежной технической литературе
Рассмотрим положение дел с внедрением системы физических единиц СИ, в частности в области магнитных величин, в других странах. Для этого достаточно взять техническую документацию зарубежных фирм и посмотреть, какие единицы измерения там используются. Из этих документов видно, что во многих так называемых «ведущих» странах (прежде всего это касается стран американского континента — США, Канады и др.) до сих пор система единиц СИ не внедрена.
Для справки: единая международная система единиц (система СИ) была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году. На территории СССР система единиц СИ действует с 1 января 1982 года в соответствии с ГОСТ 8.417–81 и успешно продолжает использоваться в России до настоящего времени.
Такие известные фирмы, как Analog Devices, Honeywell, Nonvolatile Electronics, производящие различные изделия электронной техники, в том числе датчики магнитного поля, используют в своей документации для единиц измерения индукции и напряженности МП соответственно гауссы и эрстеды. Известные производители изделий из ферромагнитных материалов (сердечники для трансформаторов, дроссели и т.п.) Magnetics, Micrometals до сих пор применяют устаревшую систему единиц СГС (сантиметр, грамм, секунда). Кроме того, в упомянутых странах очень широко используются дюймы, которые не приняты ни в одной из систем единиц.
Так как продукция названных и других фирм, использующих систему СГС в своей документации, широко представлена на российском рынке, представим таблицу перевода единиц магнитных величин системы СГС в систему СИ (табл. 2).
В таблице не приведены редко встречающиеся в зарубежной и отечественной литературе единицы магнитной индукции, такие как
|
|
|
Вебер/дюйм2 = 1,55×103 Тл и гамма = 10–9 Тл.
Таблица 2
| № п/п | Название величины | Обозна-чение | Система СГС | Система СИ | Перевод в единицы СИ | ||
| Наименование | Размерность | Наименование | Размерность | ||||
| Магнитная индукция | В | Гаусс | Гс, Gs | Тесла | Тл, T | 1 Гс = 10–4 Тл | |
| Напряженность МП | H | Эрстед | Э, Oe | Ампер/ метр | А/м, A/m | 1 Э = 1000/4π ≈ ≈79,6 А/м | |
| Магнитный поток | F | Максвелл | Мкс, Mx | Вебер | Вб, Wb | 1 Мкс = 10–8 Вб | |
| Магнитная постоянная | m0 | Равна 1 | — | Генри/ метр | Гн/м, H/m | 4 p×10–7 ≈ ≈ 1,256×10–6 Гн/м | |
| Индуктивность | L | Сантиметр | см, cm | Генри | Гн, H | 1 см = 10–9 Гн | |
| Магнитное напряжение | Um | Гилберт | Гб, Gb | Ампер | А | 1 Гб = 10/4π ≈ ≈ 0,796 А | |
| Магнитное сопротивление | Rm | Гилберт/ Максвелл | Гб/ Мкс, Gb/ Mx | 1/Генри | Гн–1, H–1 | 1 Гб/Мкс = =109/4π ≈ ≈ 7,96∙107 Гн −1 |
2. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
МАГНИТНЫХ ВЕЛИЧИН
|
|
|
