Avgasningsfaktor

Avmagnetiseringsfaktorn är en dimensionslös tensorkvantitet som bestämmer värdet på styrkan på det avmagnetiseringsfält som skapas av en likformigt magnetiserad magnet i form av en rotationsellipsoid . Variation av ellipsoidparametrarna gör det möjligt att approximera olika former av prover. För enkla system kan man ibland gå förbi lösningen av Maxwells ekvationer när man hittar fältet genom att arbeta med en avmagnetiseringsfaktor .

Avgasningsfält

När ett prov placeras i ett tidigare homogent magnetfält med en styrka i provet, på grund av magnetisering , uppstår ett ytterligare fält, skapat av molekylära strömmar. På grund av detta, i olika delar av provet, kan spänningen visa sig vara annorlunda än den ursprungliga, och dess fördelning kan bli inhomogen. Det visar sig att det "överlagrade fältet" förvrängs av själva provet. I de flesta fall är värdet numeriskt mindre än , så fältet kallas avmagnetisering. ${\vec {H}}_{e}$ ${\vec {H}}$ $H$ $Han}$

Magnetisk induktion genomgår också förändringar - men i detta sammanhang är förvrängningen mer betydande . Det visar sig till exempel att formuleringen "ett externt fält tillämpas på provet " visar sig vara otillräckligt, eftersom värdet på det "sanna" tillämpade fältet endast kan bestämmas korrekt genom att lösa Maxwell-ekvationerna för en specifik situation . ${\vec {B}}$ ${\vec {H}}$ ${\vec {H}}_{e}$

Övervägandet är förenklat för fallet med vissa geometriska former av prover.

Begreppet "avmagnetiseringsfaktor"

Det har bevisats att när ett prov av en homogen magnet, som har formen av en rotationsellipsoid (inklusive de begränsande formerna av en sådan figur - en kula, en lång cylinder, en tunn plan-parallell platta), placeras i en tidigare homogent fält magnetiseras detta prov likformigt. ${\vec {H}}_{e}$

I sådana fall, om är magnetiseringen , är den sanna fältstyrkan i provet lika med ${\vec {M}}$

{\vec {H}}={\vec {H}}_{e}-{\hat {N}}\cdot {\vec {M}}

där tensorn är avmagnetiseringsfaktorn och produkten definierar avmagnetiseringsfältet. För den valda riktningen kan vektor-tensor-notationen utelämnas: ${\hat {N))$ $-{\hat {N}}\cdot {\vec {M}}$

H=H_{e}-N\cdot M

Följaktligen bör det "tillämpade externa fältet" betraktas som exakt värdet , och inte . Säg, när man studerar den magnetiska känsligheten hos ett material, måste den experimentellt erhållna kurvan reduceras till formen , eftersom , och inte . Om för någon magnet , då . $H$ $Han}$ $\chi$ $M=M(H_{e})$ $M(H)$ $\chi =M/H$ ${\displaystyle M/H_{e))$ $M=\chi H$ $M=H_{e}/(N+\chi ^{-1})$

Begreppets omfattning

Oftare beaktas avmagnetiseringsfaktorer när man arbetar med prover av ferromagnetiska material av olika former. Allt ovanstående gäller dock även paramagneter .

Dessutom uppstår en liknande situation när man arbetar med dielektrikum - där ersätts magnetisering med polarisering (och en liknande faktor kan kallas "depolariserande").

Restriktioner för begreppets tillämplighet är förknippade med provets form. Om den liknar en ellipsoid, kan faktorn införas ungefär och uppskattas från experimentet. Om formen är långt ifrån ellipsoid används inte begreppet avmagnetiseringsfaktor.

Avmagnetiseringsfaktorer för objekt

I CGSM- systemet av enheter (antaget ): ${\vec {H}}_{e}\parallel z$

avmagnetiseringsfaktor för en oändlig platta vinkelrät mot axeln : $z$

N_{x}=0,N_{y}=0,N_{z}=4\pi

avmagnetiseringsfaktor för en oändlig cirkulär cylinder parallell med axeln : $z$

N_{x}=2\pi ,N_{y}=2\pi ,N_{z}=0

kulavmagnetiseringsfaktor : _

N_{x}={\frac {4}{3}}\pi ,N_{y}={\frac {4}{3}}\pi ,N_{z}={\frac {4} {3}}\pi

Översättning av formler till SM-systemet görs genom att dividera med . $4\pi$

Summan av de diagonala komponenterna i avmagnetiseringsfaktorn är 4 i gaussiska enheter. I SI är summan av de diagonala komponenterna i avmagnetiseringsfaktorns tensor 1. $\pi$

När man studerar magneter är det bekvämt att arbeta med långa cylindriska prover och orientera det applicerade fältet längs cylinderns axel. Då är avmagnetiseringsfaktorn lika med noll och . ${\displaystyle H=H_{e))$

Litteratur

Encyclopedia of Physics and Technology, artikel "Demagnetizing factor" (red. A. S. Ermolenko ).
Fysisk encyklopedisk ordbok. — M.: Sovjetiskt uppslagsverk. Chefredaktör A. M. Prokhorov. 1983.