Nh chúng ta đã biết, sự phụ thuộc của từ độ →
I vào từ trờng →
H là sự phụ thuộc phi tuyến. Đờng cong biểu diễn sự phụ thuộc của I vào H gọi là đờng cong từ hoá. Bằng thực nghiệm ngời ta đã vẽ đợc đờng cong từ hóa của vật liệu sắt từ có dạng nh hình 19. Ta thấy lúc đầu khi →
Htăng dần từ 0, sự định hớng các momen từ tăng nhng tăng chậm nên từ độ →
I cũng tăng chậm.
Hình 19. Đờng cong từ hoá cơ bản của vật liệu sắt từ và các đờng từ trễ phụ
Điều này có thể đợc giải thích là do từ trờng nhỏ nên quá trình từ hoá diễn ra cha đủ mạnh, trong đoạn này ngời ta gọi là quá trình từ hóa thuận nghịch
và tăng chậm đợc biểu diễn bằng đoạn OA.
Đoạn sau (đoạn AB), ta thấy từ độ tăng nhanh hơn khi từ trờng tăng. Trong đoạn này khi từ trờng tăng thì sự định hớng của các momen cũng tăng mạnh. Vì vậy, nếu giảm →
H trong đoạn này thì các momen từ sẽ không trở về đợc trạng thái ban đầu và nó trở về theo đờng khác (BB'). Đây là quá trình từ hoá không thuận nghịch.
Đoạn cuối BC thì tăng chậm cho đến một giá trị bão hoà. Trong đoạn này khi →
H tăng thì →
I cũng tăng nhng tăng chậm. Nghĩa là các momen từ đã gần nh sắp xếp song song với nhau và khi H đủ lớn thì tất cả các momen từ sắp xếp song song
với nhau và song song với phơng của từ trờng. Kết quả là từ độ của vật liệu đạt giá trị bão hòa. Đoạn này gọi là từ độ bão hoà kỹ thuật IS. Các đờng cong từ của các chất sắt từ khác nhau thì khác nhau lớn về mặt định hớng song dạng của chúng rất giống nhau. Đoạn đầu của đờng cong tăng tơng đối chậm, sau tăng nhanh rồi lại chậm dần và khi chuyển sang cùng từ trờng lớn thì hầu nh là một đoạn nằm ngang.
0 H
Hình 20.Biểu diễn đờng cong từ hoá của các chất: 1-sắt; 2- Gaipecnic; 3- Pecmaloi; 4- Sắt Accô; 5- Nikel
5.2. Vòng từ trễ
5.2.1. Hiện tợng từ trễ
Hiện tợng từ trễ là hiện tợng từ độ I giảm chậm hơn khi giảm từ trờng →
H so
với khi đặt từ trờng →
H vào. Hiện tợng này đợc giải thích bằng sự dịch chuyển các vách đomen.
Thật vậy, khi giảm và đổi hớng từ trờng từ điểm bão hoà S thì quá trình biến đổi cấu trúc đomen cũng đổi lại. Trớc hết là sự xoay hớng của cả đơn đomen theo trờng hớng mới. Tiếp đó, những đomen có momen từ sắp xếp theo trờng mới sẽ hình thành và lớn lên nhờ mất dần các đomen cũ. Tuy nhiên sự dịch chuyển các vách đomen để tăng từ trờng theo hớng ngợc lại bị cản trở, gây ra hiện tợng trễ I theo →
H .
Khi trờng ngoài →
H =0, một phần thể tích của đoạn đomen vẫn còn định h- ớng theo trờng cũ, đó là nguyên nhân tồn tại độ từ d Ir.
23 3 5 4 1 B
5.2.2. Vòng từ trễ
Nếu tại điểm bão hoà S trên đờng cong từ hoá cơ bản ứng với từ trờng H1 ta bắt đầu giảm từ trờng → (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
H và đổi hớng đờng cong không trùng với đờng cong ban đầu nữa nằm trên đờng cong từ hoá cơ bản vì I giảm chậm hơn. Đó sẽ là hiện tợng trễ từ. Và khi →
H =0
thì từ độ còn lại một giá trị Ir gọi là độ từ d
tức là tại đó vật liệu vẫn bị từ hoá khi đã mất từ trờng ngoài H. Để khử từ d cần phải đặt vào một từ trờng ngoài H có trị số -HC theo hớng ngợc lại ban đầu. Và HC
gọi là độ khử từ hay là lực khử từ. Khi từ trờng đạt tới giá trị (-H1) ta đợc nhánh dới của đờng cong từ hoá. Tiếp tục tăng từ trờng từ (-H1) đến (H1) ta đợc đờng cong đi dới đờng cong từ hoá cơ bản và có thêm độ từ d (-Ir) và mật độ khử từ dơng HC.
Nh vậy, quá trình từ trờng biến đổi qua đờng cong kín gọi là đờng cong từ trễ. Ta thấy tất cả các đỉnh của các đờng cong từ trễ đều nằm trên đờng từ hoá cơ bản. Sau khi đạt đợc từ trờng đủ để từ hoá bão hoà, đờng từ trễ không thể mở rộng nữa. Đờng trễ lớn nhất gọi là đờng trễ giới hạn S hay là đờng trễ bão hoà. Trên hình 21đờng trễ bão hoà tơng ứng với SS'. Nh vậy, có thể đổi hớng từ trờng tại một điểm bất kỳ trên đờng cong và tạo ra những vòng từ trễ khác nhau.
5.2.3. Lực kháng từ
Lực kháng từ là từ trờng cần thiết để khử độ từ d. Lực kháng từ là một đặc trng nhạy nhất của vật liệu sắt từ mà ta có thể khống chế đợc đồng thời cờng độ lực
I -Ir S' H S Ir HC -HC Hình 21. Sơ đồ đờng cong từ trễ của vật liệu sắt từ.
kháng từ cũng là một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất khi chọn các vật liệu từ trờng những ứng dụng thực tế. Đặc trng cơ bản để phân biệt các vật liệu dùng nam châm vĩnh cửu và vật liệu làm lõi biến thế là lực kháng từ. Và cờng độ của lực kháng từ có thể thay đổi giá trị trong khoảng 5.1060e. Trong nam châm của loa phóng thanh (600Oe), trong nam châm vĩnh cửu là 20000Oe, trong các lõi biến thế thơng mại Si - Fe là 0,5 Oe, trong các biến thế xung là 0,004Oe.