Экзаменационные вопросы с краткими ответами по дисциплине: «Материаловедение и материалы электронных средств», страница 8

102. На какие классы в зависимости от величины коэрцитивной силы подразделяют

магнитные материалы? Укажите граничный уровень коэрцитивной силы.

Все магнитные материалы подразделяются, в зависимости от ве­личины коэрцитивной силы, на МАГНИТОМЯГКИЕ (Н_с<4000 А/м) и МАГНИ­ТОТВЕРДЫЕ (Н_с>4000 А/м). ((Н_с(0,5;) А/м.))  Магнитомягкие материалы применяются в пе­ременных магнитных полях для изготовления магнитопроводов трансформаторов, дросселей, электрических машин, сердечников катушек индуктивности и других изделий. Магнитотвердые материалы использу­ют для изготовления постоянных магнитов и носителей магнитной за­писи.

103. На какие классы, в зависимости от соотношения между максимальной и остаточной индукциями, подразделяют магнитные материалы?

C прямоугольной формой петли гистерезиса, с не прямоугольной формой петли гистерезиса.

104. Что такое коэффициент прямоугольности петли гистерезиса?

В зависимости от формы петли гистерезиса различают материалы с ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА (ППГ) и с НЕПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПЕТ­ЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА (НПГ). Мерой прямоугольности служит КОЭФФИЦИЕНТ ПРЯМОУГОЛЬНОСТИ k_п=В_r/В_m, где Br - максимальная индукция Вm - остаточная индукция Обычно к материалам с ППГ относят такие, у которых k_п ³ 0,80. Материалы с ППГ применяют нечасто, лишь в тех случаях, когда особая форма петли гистерезиса позволяет получить новые функциональные возможности.

105.  Что является мерой потерь энергии при перемагничивании магнитного материала?

Чем больше площадь, заключенная между восходящей и нисходящей ветвями петли гистерезиса, тем выше потери энергии в данном материале и данном электромагнитном режиме.

106.  Укажите диапазон значений индукции насыщении магнитных материалов, применяемых в технике.

Магнитные материалы, применяемые в технике, характеризуются относительно небольшим диапазоном значений индукции насыщения: Вs от 0,25 Тл (ферриты) до 2,4 Тл (сплавы с высокой индукцией насыще­ния). Коэрцитивная же сила изменяется в очень широких пределах: от долей до сотен тысяч А/м. В столь же широких пределах (от единиц до сотен тысяч) изменяется и магнитная проницаемость.

107. Почему для работы в переменных магнитных полях применяют магнитные материалы с возможно меньшей коэрцитивной силой?

С уменьшением Нс (коэрцитивной силы) уменьшается площадь петли гистерезиса. С повышением частоты внешнего магнитного поля запаздывание индук­ции относительно изменения напряженности возрастает, изменяется форма петли гистерезиса: она расширяется в горизонтальном направ­лении и сужается в вертикальном, то есть, возрастает коэрцитивная сила Н_с и уменьшается амплитуда индукции В_m. Магнитная проницае­мость с ростом частоты уменьшается. Особенно быстро изменяются с ростом частоты магнитные свойства электропроводящих магнитных ма­териалов, так как в них, помимо инерционности процессов перемагни­чивания, размагничивающее действие оказывают вихревые токи.

108. Перечислите известные вам магнитомягкие материалы, укажите области частот, в которых они преимущественно применяются.

К магнитомягким относят магнитные материалы, имеющие коэрци­тивную силу Н_с < 4000 А/м (у большинства материалов Н_с £ 100 А/м), применяемые в переменных магнитных полях. К этим материалам отно­сятся: электротехническая сталь, низкокоэрцитивные и аморфные сплавы, магнитомягкие ферриты и магнитодиэлектрики.

Области частот, в которых они преимущественно применяются:

а) ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ СТАЛЬ - Применяется на частотах от 50 до 5000 Гц, допускает амплитуду индукции до 1,7 Тл (в сильных полях – до 2,0 Тл).