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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

, 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^),

_21)

где Л! - поотояиная,Если

энергии активации равномерно

распределе­

ны в интертале , 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 -