МАГНИТ ПОСТОЯННЫЙ

МАГНИТ ПОСТОЯННЫЙ

       

изделие определённой формы (в виде подковы, полосы и др.) из предварительно намагниченных ферромагнитных или ферримагнитных материалов, способных сохранять большую магнитную индукцию после устранения намагничивающего поля (т. н. магнитно-твёрдых материалов). М. п. широко применяются как автономные источники пост. магн. поля в электротехнике, радиотехнике, автоматике. Св-ва М. п. определяются характером размагничивающей ветви петли магн. гистерезиса материала, из к-рого М. п. изготовлен. Чем больше коэрцитивная сила Нс и остаточная магн. индукция Br материала (рис.), тем больше он подходит для М. п. Индукция в М. п. может равняться наибольшей остаточной индукции Br лишь в том случае, если он представляет собой замкнутый магнитопровод. Обычно же М. п. служит для создания магн. потока в возд. зазоре, напр. между полюсами подковообразного магнита. Возд. зазор уменьшает индукцию (и намагниченность) М. п.; влияние зазора подобно действию нек-рого внеш. размагничивающего поля Hd. Значение поля Hd, уменьшающего остаточную индукцию Br до значения Bd (рис.), определяется конфигурацией М. п. (см. РАЗМАГНИЧИВАЮЩИЙ ФАКТОР). Т. о., при помощи М. п. могут быть созданы магн. поля, индукция к-рых B ?Br.

Кривые размагничивания (а) и магнитной энергии (б) ферромагнетика: Br — остаточная магнитная индукция; Нс — коэрцитивная сила; Hd — размагничивающее поле; Bd — индукция в поле Hd.

Действие М. п. наиболее эффективно в том случае, если его состояние соответствует точке кривой размагничивания, где максимально значение (BH)тах, т. е. максимальна магн. энергия ед. объёма материала.

М. п. изготовляют из сплавов на основе Fe, Co, Ni, Al, гексагональных ферритов и др. К наиболее эффективным материалам для М. п. относятся ферримагнитные интерметаллич. соединения редкоземельных металлов

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ (данные усреднены)

Sm и Nd с Со (типа SmCo5). Эти соединения обладают рекордно высокой величиной (BH)max (табл.).

Важным условием для достижения наивысших магн. характеристик М. п. явл. его предварит. намагничивание до состояния магнитного насыщения. Другое важное условие — неизменность магн. св-в со временем, отсутствие магнитного старения. М. п., изготовленные из материалов, склонных к магн. старению, подвергают спец. обработкам (термической, перем. магн. полем и др.), стабилизирующим состояние магнитов.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

МАГНИТ ПОСТОЯННЫЙ

- изделие из магнитно-твёрдого материала, автономный источник пост. магнитного поля. В наиб. простых случаях М. п. представляет собой тело (имеющее форму подковы, стержня, шайбы и т. д.), прошедшее соответствующую термич. обработку и предварительно намагниченное до насыщения. Обычно М. п. входит как составная часть в магн. систему, предназначенную для формирования магн. поля, напряжённость и конфигурация к-рого могут быть как постоянными, так и регулируемыми.

Области применения М. п. весьма разнообразны. Наиб. древним устройством с использованием М. п. в виде стрелки является компас. М. п. широко применяются в электродвигателях, в автоматике, робототехнике, для магн. муфт, магн. подшипников, в часовой промышленности, бытовой технике.

Являясь источником магн. поля, М. п. работает в условиях действующего на него собственного размагничивающего поля H_d. Поэтому остаточная индукция М. п. B_d всегда меньше остаточной индукции В _r материала (см. Магнитная индукция). Величина B_d определяет напряжённость создаваемого магн. поля в воздушном зазоре М. п. Она зависит от формы М. п. (конструкции магн. системы), коэрцитивной силы Н _с материала и формы кривой размагничивания, т. е. участка петли гистерезиса, заключённого между точками В _r и Н _с (рис.). Произведение ( ВН )координат кривой размагничивания пропорционально энергии магн. поля, создаваемого М. п. Зависимость величины ( ВН )от координаты В имеет вид кривой с максимумом. Значение (BH) _макс наз. энергетич. произведением и является важной характеристикой материалов для М. п. Внеш. поле, создаваемое М. <п., обладает наиб. магн. энергией, если рабочая точка магнита имеет координаты (B_d, H_d), соответствующие ( ВН) _макс. У совр. материалов для М. п. значения (BH) _макс достигают 320 Тл*кА/м (40 млн. Гс*Э).

Основные характеристики постоянного магнита: a - кривая размагничивания; б - зависимость произведения (ВН) от индукции В; в - прямая возврата.

Часто М. п. используется в условиях, когда действующее на него магн. поле изменяется. Индукция М. п. в этом случае изменяется по частной асимметричной петле гистерезиса (см. Гистерезис магнитный), к-рую обычно заменяют прямой возврата (на рис.- прямая в). Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс наз. коэффициентом возврата.

Со временем магн. характеристики М. п. ухудшаются: процессы структурного и магнитного старения приводят к уменьшению остаточной магн. индукции B_d M. п. Методами магн. стабилизации (частичным размагничиванием, механической тряской и термообработкой) необратимые изменения B_d удаётся снизить до сотых долей процента от исходного значения.

В М. п. имеют место также обратимые температурные изменения В _d, связанные с температурной зависимостью спонтанной намагниченности магн. материала.

Лит.:Преображенский А. А., Бишард Е. <Г., Магнитные материалы и элементы, 3 изд., М., 1986; Феврлева Н. Е., Магнитно-твёрдые материалы и постоянные магниты, К., 1909; Постоянные магниты. Справочник, М., 1971.

А. С. Ермоленко.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.