Legea magnetizatiei temporare

Legea magnetizatiei temporare

Este o lege de material, destul de restrictiva in raport cu majoritatea materialelor utilizate in tehnica pentru asa-numitele circuite magnetice (v.cap.6), care stabileste dependenta functionala dintre magnetizatia magnetica temporara si intensitatea campului magnetic exterior, in care a fost introdus materialul.

Din punctul de vedere al magnetizarii, materialele se comporta foarte diferit, putand avea sau nu magnetizatie permanenta si putand avea o magnetizatie temporara astfel incat, fata de intensitatea campului magnetic exterior, materialul sa fie liniar sau nu si izotrop sau anizotrop.

'Ab initio', legea magnetizatiei temporare a fost elaborata pentru materialele considerate ideal, ca liniare si izotrope, la care magnetizatia temporara este direct proportionala, printr-un factor constant (notat cu χ_m si numit susceptivitate magnetica a materialului v. § l.2.3 si tabelul l.2), cu intensitatea campului magnetic si are modelul:

, (1.78)

lege care are si restrictia de a fi valabila numai in regim static (cu ) sau la valori ale variatiei in timp a campului magnetic suficient de lente.

Marea majoritate a elementelor chimice sau a substantelor naturale sunt liniare si izotrope din punctul de vedere al magnetizarii; mai mult, majoritatea materialelor au susceptivitatea magnetica foarte mica (de ordinul l0^-6), negativa la substantele diamagnetice si pozitiva la cele paramagnetice (v. tabelul 1.2).

In aplicatiile practice, din electrotehnica (ca de exemplu in cazul circuitelor magnetice v. cap.6 al masinilor electrice, transformatoarelor, unor relee si servomecanisme etc.) se folosesc materiale cu (deci si μ_r) foarte mari, de ordinul 10³10⁷, care sunt materiale magnetice de tip feromagnetic (v. subcap. 6.2), marea majoritate fiind aliaje pe baza de fier, nichel, cobalt s.a. ce constituie materiale neliniare din punctul de vedere al magnetizarii, adica au o curba de magnetizare M = f(H) puternic neliniara (cu saturatie, histerezis, remanenta etc. v. subcap. 6.2).

Unele substante, in special cristaline, prezinta anizotropie magnetica, desi sunt liniare in ceea ce priveste dependenta magnetizatiei temporare  de . In acest caz susceptivitatea magnetica este un tensor ce se exprima printr-o matrice cu noua componente, toate valori scalare constante in functie de , insa diferite in raport cu componentele H_v (v = x, y, z) ale intensitatii campului magnetic si fata de componentele M_u(u = x, y, z) ale magnetizatiei temporare (v. subcap. 6.2).

Daca se exprima legea (1.72), a legaturii intre vectorii  , in asociere cu legea (1.78), a magnetizatiei temporare, se va obtine (pentru materialele liniare si izotrope din punctul de vedere al magnetizarii, aflate in camp magnetic static sau cvasistationar) urmatoarele modele:

deoarece, in principiu, ;

.

Daca notam , adica permeabilitatea relativa a materialului, relatia precedenta devine:

,

in care, conform relatiei (1.58), μ₀μ_r = μ (permeabilitatea absoluta a materialului considerat), rezultand in continuare:

(1.79)                       ,

care, atunci cand materialele liniare si anizotropic magnetic nu au magnetizatie permanenta ia forma:

(1.80)