磁性材料に対する磁力エネルギー要件

- Apr 20, 2019-

磁性材料の分子の規則的な配置と磁力エネルギーに対する要求

磁石の内側と外側の通常の磁場の配置は非常に簡単であることを私たちは知っています。 磁力線はN極から始まりS極に戻ることが一般に認められています。 従って、磁石の外部空間における磁力線の分布は非常に規則的である。 一般に、N極からの磁力線は、それが最初に極を離れるときに極の表面に対して垂直であると見なすことができると考えられている。 しかしながら、そのような磁場は、磁気動的エネルギーに適用されるために特別な方法で扱われなければならない。 言い換えれば、磁力線が磁石の表面を離れるとき、磁力線は磁極に対して垂直ではない。

磁極面上の磁力線の方向と磁極面の角度は90度ではありません。 そのような磁場を実現するのは容易ではありません。 主に以下の理由があります。

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一つの理由は、処理方法が難しいということです。

一般的に、着磁マグネットの磁気源には磁気伝導率の高い材料を使用しています。 高い磁気伝導率を有する物体は、表面に対して垂直な磁場を有する。 これは磁場への伝導によって引き起こされます。

私たちが磁石を磁化するとき、私たちは通常電磁石の方法を使います。 コイルの中心にある鉄の棒が強い磁場を作ります。 非常に高い透磁率の強磁性材料を使用して、2つの 磁極 間に非常に高い磁界を発生させることができます

一般に、2つの磁極の中心では、磁石の磁力線は極の表面に対して厳密に垂直であると見なすことができます。 磁石を着磁する過程では、磁気源として非常に高い磁気伝導率を有する材料が使用され、磁場は主に非常に高い磁気伝導率を有する材料によって伝導されると考えることができる。 これは、2つの線源の2つの極の表面が特に滑らかで平らでなければならず、隆起または窪みがないことを必要とする。

これは、合金磁石の内部分子構造が一様ではないことを意味するだけであり、それは高い磁気伝導率を有する材料の自由状態を含む。 2つの磁石が互いに遠く離れているとき、磁石の内側の自由材料は磁石の外部磁気を強化するだろう。 しかし、距離が比較的近い場合、高い磁気伝導率を有する材料の自由状態は、外部磁界の影響を受けるか、あるいは外部磁界の影響により磁化の方向を変えることさえあり、その結果、位相現象が生じる。吸い込みます。


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磁石の形状が上の図のようになっていれば、磁力線の方向と磁極の表面の方向は90度ではないと考えるかもしれません。 いいえ、磁力線の方向は磁極の表面に対して90度の方向です。 磁化する必要がある磁石を磁化するためにそのような装置を使用する場合、得られる磁力線の方向は依然として磁極の表面に対して垂直です。 これは、図中のN面とS面が磁気伝導率の高い材料であり、NS極の磁界方向がN面とS面に対して垂直であるためです。

 

第二の理由は、特定の形状を有することに加えて、高透磁率材料の高透磁率のない状態を含まない磁石を必要とすることである。

 

現在、永久磁石に関する科学技術は素晴らしい発展を遂げています。 実用的な技術的用途において、鉄コバルトニッケル、アルミニウムコバルトニッケルなどのような多くの分野が通常使用される合金磁石である。 2つの合金磁石が遠く離れていると互いに反発しますが、2つの磁石を近づけると突然2つの磁石が引き合う現象がよく見られます。 これは磁気の原理に違反するようです。 あんまり。

 

それが最初に作られたときにこの合金磁石は非常に強かったが。 しかし、それは自由な磁性材料を含んでいるので、それは外部磁場の作用の下で磁場の方向を変え、そして磁力は徐々に弱まるでしょう。

 

第三の理由は、特定の分子構造が必要なことです。

 

そのため、磁石がある方向に作用するためには、安定した分子構造の分布が必要です。 もちろん、結晶のような構造が一番です。 全体の外的効果はそれ自体に対する局所的外的効果の存在のために磁場の方向を変えることはない。 あるいは磁界の方向が許容範囲内で変化する。 これは安定した分子間相互作用を必要とする。

磁石のパラメータの1つはHcjと呼ばれます。 磁石材料として高いHcjを有する材料を使用したい場合、それは間違いなく磁石を磁化することの難しさを増すであろう。