Файл: Мишин Д.Д. Процессы намагничивания и перемагничивания в магнетиках конспект лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.08.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 0
C i |
Ri i |
_| |
j — v w — ) |
I — лл - v —
I—<Vv\r—
I — W v —
I — w v —
Pn.c.f5-3. Схема модели диэлектрического последействия
где время релаксации равно -fit СС . Отсюда следует» что
Q6), |
с . |
( ( - |
т м |
( |
- |
Ч)v<&) |
do |
|
Ш |
|
|
N-i |
|
|
|
|
|
Пусть число/V конденсаторов достаточно велико |
для того, чтобы за |
|||||||
менить суммирование по L интегрированием по распределению времени |
||||||||
релаксации. Обозначим через |
C^jdl |
сумму ёмкостей, |
время релакса |
|||||
ции которых заключено |
в интервале |
между Za. t+cl'b |
. Сумму ем |
|||||
костей можно представить следующей формулой |
|
|
||||||
C(t} |
dt |
fC0g(l) |
diogfr) |
• |
|
(6-7) |
||
Функция распределения |
такова, |
что |
|
|
|
(6-8)
Выбор формы (6-7) для функции распределения обусловлен тем фактом, что большая часть экспериментальных результатов как в магнитном, так и в диэлектрическом последействии хорошо объясняется, если предположить, что£щпостоянная при Тх и равна нулю при всех других значениях. Тогда уравнение (6-6) можно записать так
Q(i)* Ф |
" %'rjf&i |
су (-*)гj |
Vfy.&J |
de. |
||
Вводя функцию |
r~ , |
|
|
|
(6-9) |
|
|
|
|
|
|||
которая является запаздывающей ответной реакцией |
V(-e) |
~ &И) } , в |
||||
единичное возбуждение, Q(t)можно представить в |
виде, аналогичном |
|||||
тому, что мы записали в случае магнитного последействия |
|
|||||
fac>(<-m>+*c$(*v(<-e><<<>- |
|
|
( 6 _ п ) |
|||
Но теперь мы имеем в (6-10) |
уравнение, которое |
может служить оп |
||||
ределением функции Ст(ц . |
|
|
|
|
||
Предположим, |
что запаздывающая намагниченность |
1Г |
есть |
|||
сумма вкладов процессов, характеризующихся временем |
релаксации Т |
|||||
Если |
поле // |
будет действовать длительно, |
то вклад |
намагни- |
- 86 -
ченности за время релаксации отТ |
до |
ZV с/Т равен |
1~ы-гъ».-фсг*- |
|
(6_13) |
Отсвда следует условие нормировки |
Л |
~* Л |
Изменение -Т^,-*; определяется уравнением, которое получается из |
дифференциального уравнения ( 6 - 5 ) , описывающего изменение частич- |
|||||||||
него |
заряда |
Q(i) |
dlu,x>_ |
± h |
|
_ |
, |
|
|
|
|
|
^ |
-' т Va. |
г; - |
и. rjJ. |
(6_16) |
||
|
|
н> Ч |
|
|
т |
|
|
(6-16) |
|
Это |
значение |
имела бы намагниченность I |
, |
если |
бы, |
начиная |
|||
о момента времени -Ь |
, поле поддерживалось постоянным.В уравнении |
||||||||
(6-5) для магнитного |
последействия член |
1^ ^ |
эквивалентен |
С, \fa. |
|||||
Решая (6 - 16), |
получаем |
|
|
|
|
|
|
откуда выводим запаздывающую намагниченность
|
|
~<>*-U |
Т |
°С |
|
|
|
|
|
|
(6-18) |
||
|
Если |
поле постоянно |
и равно //<> |
с |
момента времени |
t |
--erOj |
||||||
до t-0> а |
затем |
становится равным нулю, |
то |
находим |
|
|
|
||||||
|
=r*.tiJ[JM |
M r f i H t = |
**-н- |
Г(*>' |
|
(6.19) |
|||||||
|
1 |
' о |
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
(6-20) |
|
|
Функция |
Yftj при |
Нравна |
единице, |
она уменьшается |
и |
стремит |
||||||
ся к |
нулю, |
когда |
i бесконечно |
увеличивается |
(растет |
до |
бесконеч |
||||||
ности). Её изменение представлено на рис. 6-4. |
Точный вид функции |
||||||||||||
У7*) |
зависит |
от |
функция |
распределения |
|
0ц) |
. |
Экспериментальные |
|||||
результаты |
можно |
представить в |
общем виде, приняв, что |
р^) |
пос- |
- 8?
Рис.б-ч. Изие. JHiie функции "^ft). функции распределения 0(т) и угла потерь Е(//ш)
Рис.6-5а. Измензние поля во врекя эксперимента; б. Изменение со временем индукции угле
родистой стали для различных значений &
- 88 -
тоянная |
и равна1/ес#['?~л/?< ] |
, когда Г заключается между Тл и |
и равна нулю вне этого интервала. Если время релаксации опре |
||
деляется |
энергией активации |
> то |
^Je^i-^p^), |
(б_21) |
|
где Л! - поотояиная,Если |
энергии активации равномерно |
распределе |
ны в интертале (Щ , Hi), |
но fop Г равномерно распределен между |
Функция A/(xj 1 определенная через у . .
|
|
|
|
|
|
#<*Ы-4ТЦс,У> |
|
|
|
(6-23). |
|||
связана с интегральной показательной функцией |
£^Л)через |
|
|||||||||||
При X,стремящемся |
к нулю, она |
представляет |
собой |
логарифмичеокую |
|||||||||
сингулярность, и её разложение можно записать для |
Х« |
4 |
|
||||||||||
N l x j =-qw... |
- |
teg |
л ^ - |
£ f j |
* |
f |
f~* |
-... |
|
|
|||
И, наоборот, |
она |
по |
экспоненте |
стремится |
к |
нулю с |
роотом |
ОС и |
|||||
принимает следующее |
асимптотическое |
разложение |
|
|
|
|
|||||||
для X^>d |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
. |
|
|
|
так как |
- |
0,Л19.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Эти разложения |
помогают |
очень |
просто |
определить |
изменение |
функции |
|||||||
, когда |
|
Ту < < t |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
% ~ ё $ к & й - |
|
|
|
|
|
|
( б _ 2 4 ) |
||||||
Это линейное изменение может наблюдаться только |
в |
случае, |
когда |
||||||||||
время релаксации |
довольно значительное, |
так |
как |
трудно |
наблюдать |
последействие при незначительном времени релакоации из-за пре обладания токов Фуко. Это линейное изменение имеет место практи чески до . При этом Y может быть представлена в виде
(6-25)
- 89 -
тогда как линейное приближение предыдущей формулы поля дает в ин тервале', Cli>'Zgi) <Tt <<-i <^ ,
|
Ytu |
-—izf^M, |
С-****-- *vwJ> |
|
( 6 - 2 б ) |
|||
%) изменяется как логарифм времени. Это закон изменения, |
||||||||
о которым мы будем постоянно встречаться и,в частности, в |
случае |
|||||||
термического |
(температурного) |
последействия. |
|
|
||||
Магнитное пооледейотвие проявляется также в переменных по |
||||||||
лях Н |
Н = Но • Cos u>i • |
|
|
|
|
|||
Вэтом случае |
уравнение |
(6-15) |
имеет |
вид |
, |
|
|
|
r J - **. |
и» щ-т^ф |
• &* * |
* |
^ % _ 2 ? ) |
||||
Изменение магнитной индукции в |
этом |
случае |
можно |
записать |
сле т |
|||
дующим образом |
b ^ } |
/ / „ |
у j["-^~jt |
^J&S |
u)i - |
|||
1 flr f |
f t |
$M |
dZ |
. H n ^ |
7 |
|
(6-28) |
Активная чаоть магнитной проницаемости всегда остается близкой магнитной проницаемости при низкой частоте"," Главный аффект после
действия заключается в сдвиге фаз между индукцией и полем, |
кото |
|||||||
рый выражается углом |
потерь |
6 |
. Если |
принять (f-m |
I , |
тогда угп |
||
потерь выразится так |
|
|
|
/ / , » , |
|
|
|
|
Иопользуя то не значение для Qfo) , что и раньше, получим |
|
|||||||
UpaTf«T;L существует область, определяемая через |
|
|
|
|||||
где угол потерь не зависит |
от |
частоты |
и равен |
|
|
(6-31) |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
В пределах этой области, то |
есть при |
и)=^ |
или |
и) |
, |
тан |
||
генс угла потерь равен половине этого максимального значения. |
||||||||
Если отношение |
не слишком превосходит единицу, то |
|
и з |
|||||
меняется и достигает |
этого |
максимального значения при |
|
|
- 90 -