- Hiện tượng này có thể được diễn tả bằng cách giả sử là có các cực từ tự do trên đầu mỗi thanh nam châm tác dụng lực với nhau. - Xét 2 cực từ với độ lớn lần lượt là m 1 ( Wb(weber)) và m 2 (Wb), được tách ra bằng 1 khoảng cách r(m). - Trong đó μ o được gọi là độ từ thẩm của chân không và có giá trị:. - μ o = 4π.10 -7 henry trên mét (Hm Ta cũng thấy rằng dòng điện tác dụng 1 lực lên 1 cực từ. - Nói chung vùng không gian trong đó cực từ gây ra lực được gọi là từ trường. - một từ trường có thể được tạo ra bởi các cực từ khác hoặc bởi dòng điện. - Môt từ trường đều tồn tại trong một cuộn dây từ tính mỏng, dài mang dòng điện. - Khi 1 dòng điện i (A) chạy trong cuộn dây có n vòng/mét, cường độ từ trường H tại tâm của cuộn dây được định nghĩa:. - Đơn vị của tử trường vì vậy được định nghĩa là ampere/meter hoặc A.m -1 . - Khi 1 cực từ có độ lớn m(Wb) được đưa vào trong từ trường có cường độ H(A/m), lực F(N) tác dụng lên cực từ là:. - (μ o được định nghĩa để tránh hệ số trong (1.4).).Nếu 1 thanh nam châm có chiều dài l (m),với cực m và -m ở 2 đầu của nó,được đặt trong từ trường đều H, mỗi cực từ được biễu diễn bằng 1 lực kí hiệu bằng mũi tên trong hình 1.1, tạo nên ngẫu lực hay moment lực có moment:. - Hình 1.1 Một nam châm dưới tác dộng của Hình 1.2 Một nam châm dưới tác đông. - Momen xoắn trong một từ trường đồng nhất của một lực dịch chuyển trong một từ trường có hướng. - trong đó θ là góc giữa hướng của từ trường H và hướng của moment lực (-m +m) của nam châm. - Vì vậy một từ trường đều tác dụng 1 moment lực lên nam châm nhưng không phải là lực tịnh tiến. - Như dã thấy trong hình (1.5)và (1.6), bất cứ loại lực nào ảnh hưởng đến nam châm bao gồm m và l dưới dạng tích số ml. - nó có đơn vị của weber meter(Wbm). - Xét về M, moment tác dụng tên một nam châm trong từ trường đều H được cho bởi:. - Mặc dù moment từ ở đây được định nghĩa là ( cực từ) x (khoảng cách giữa các cực), trên thực tế khá khó để xác định vị trí của các cực từ.. - MOMEN TỪ. - Hình 1.3: Momen từ tạo bởi dòng điện kín. - Bây giờ ta hãy xét xem momen từ M 1 của nam châm hay của dòng điện kín tại gốc tọa độ O tạo ra từ trường trong ko gian như thế nào ( Hình. - Xét từ trường tại vị trí P, được biểu diễn bởi (r, θ) trong hệ tọa độ cực. - Một nguồn của trường như vậy gọi là lưỡng cực từ. - Sự phân phối của từ trường trong không gian được cho bởi đường sức từ song song với hướng của H tại mỗi điểm trong không gian. - Hình 1.4 là bản vẽ máy tính của đường sức từ tính từ công thức 1.13.. - 1.4 .Bản vẽ máy tính của đường sức từ được tạo bởi một lưỡng cực từ. - Nếu ngoài momen từ M 1 tại gốc O, ta thêm tại P một lưỡng cực từ M 2 , tạo 1 gốc θ 2 với r (để dơn giản, giả sử rằng 2 lưỡng cực nằm trên cùng 1 mặt phẳng). - Nếu 2 lưỡng cực từ được có cùng đó lớn song song nhau, tức là M 1 = M 2 = M, và θ 1 = θ 2 = θ, như trường hợp của các lưỡng cực nguyên tử riêng biệt trong vật liệu sắt từ, 1.14 trở thành. - Thế năng cực tiểu tại θ = 0, nên cấu hình ở hình 1.5a là bền vững. - Năng lượng cực đại tại θ= п ∕ 2, cấu hình ở 1.5b là ko bền vững. - HỢP CHẤT CÓ TỪ TÍNH VÀ SỰ TỪ HÓA. - Hình 1.5: Hai cực sắp xếp theo sự song song: ổn định,không ổn định Trong hình 1.5(a),nếu chúng ta quay M 1 bởi 1 góc nhỏ 1 trong khi vẫn giữ cố định M 2 , ta có, từ (1.14). - 1.2.HỢP CHẤT CÓ TỪ TÍNH VÀ SỰ TỪ HÓA. - Hợp chất có từ tính là hợp chất được từ hóa mức độ nào đó bởi từ trường.. - Có những hợp chất từ tính bền vững được hút bởi một nam châm vĩnh cửu và hợp chất có từ tính yếu mà sự từ hóa chỉ có thể phát hiện bằng dụng cụ nhạy.. - Khái niệm của sự từ hóa như là một tập hợp lưỡng cực từ tính. - Khái niệm của sự từ hóa như là sự di chuyển mật độ tích từ trường. - Khi một hợp chất có từ tính được từ hóa đều, momen từ tính mỗi đơn vị thể tích được gọi là sự phân cực từ tính hoặc cường độ sự từ hóa,luôn luôn. - Nếu có các momen từ tính M 1 ,M 2 ,…M n trong 1đơn vị thể tích của hợp chất từ tính,cường độ của sự từ hóa được biểu diễn là:. - tìm ra từ (1.20) đơn vị của I là Wb.m -2 , mà tên khác và đơn giản hơn là Tesla(T)(1T=10 4 /4 gauss=7.9.10 2 gauss). - Nếu chúng ta chấp nhận định nghĩa của phương trình (1.7) cho từ trường lưỡng cực, chúng ta có từ (1.20). - I=N.m.l (1.21) Trong biểu thức (1.21), N.m biểu thị tổng số cực từ có trong 1 đơn vị thể. - tích của hợp chất, hoặc mật độ cực từ. - do đó ta có:. - (1.22) Từ biểu thức (1.22), khái niệm của sự từ hóa cũng được hiểu như là một sự. - dịch chuyển của mật độ cực từ. - Do đó mật độ cực từ của bề mặt không được bù:. - (1.24) Do đó ta có thể định nghĩa sự từ hóa là số cực từ di chuyển ngang qua một. - đơn vị tiết diện cắt ngang.. - Ta có thể liên kết khái niệm momen từ cơ bản gồm những mạch điện kín với khái niệm của của sự từ hóa như thế nào? Giả thiết rằng vật liệu có từ tính được lấp kín bởi nhiều mạch điện kín cơ bản được biểu diễn trong hình 1.8.. - Nếu ta thừa nhận rằng có n lớp dòng điện mỗi đơn vị chiều dài dọc theo hướng của sự từ hóa, và cũng có tiết diện cắt ngang của dòng điện kín cơ bản là S (m 2. - Dùng phương trình (1.12), ta có từ (1.20). - VẬT LIỆU TỪ VÀ TỪ HÓA. - Khái niệm về từ hóa là một hội đồng nhỏ đóng dòng điện vòng. - So s ánh (1.25) với (1.3), chúng ta thấy rằng từ hóa được đưa ra bởi số lần o mà từ trường H' được sản xuất bởi hiện tại nội tại, hoặc. - Vì vậy chúng ta có khái niệm khác nhau của "từ hóa ": một quần thể của những khoảnh khắc từ tiểu học, chuyển cực từ hiện tại và nội tại. - Khi chúng ta tính toán từ trường bên ngoài một vật liệu từ tính, chúng ta có được cùng một kết quả, không có vấn đề mà các khái niệm này chúng tôi sử dụng.. - Chúng tôi sẽ thảo luận về từ trường bên trong vật liệu từ tính tại mục 1.3.. - Cường độ từ hóa có thể được xác định bằng cách đo các lĩnh vực từ sản xuất bên ngoài một mẫu vật từ hoá. - Giả sử chúng ta có một cuộn dây tìm kiếm của S diện tích mặt cắt ngang (m2) và N lượt dây đặt như được hiển thị trong hình 1.9 (a). - Nếu chúng ta áp dụng một từ trường H vuông góc với mặt cắt ngang của cuộn dây, điện áp. - Nếu chúng ta chèn một vật liệu từ vào các cuộn dây (Hình 1,9 (b. - Ở đây B là mật độ thông lượng từ tính hoặc cảm ứng từ. - Các đơn vị nếu B là T (1T của B = 104 gauss). - Nếu chúng ta sử dụng chúng ta có:. - Mối quan hệ này cho chúng ta biết rằng lý do là các điện áp cảm ứng điện từ được tăng lên của một vật liệu từ tính là từ trường được tạo ra bởi hiện tại nội tại thực chất được thêm vào từ trường bên ngoài. - khác nhau, chúng ta cũng có thể giải thích (1.30) có nghĩa là B này có thể được coi như là tổng của sự từ hóa của một vật liệu từ tính và chân không.. - Các sản phẩm của B và diện tích mặt cắt ngang S được gọi là từ thông. - Đơn vị của từ thông là weber. - Trường hợp hệ số tỉ lệ gọi là nhạy cảm từ. - Ở đây được gọi là độ từ thẩm.. - Vì vậy, chúng ta cũng có thể đo lường và bằng đơn vị của o . - Chúng ta gọi các đại lượng đó là nhạy cảm từ tương đối và độ thẩm tương đối, tương ứng, và biểu thị cho và. - Từ mối quan hệ trong (1.34), chúng ta có:. - Trong trường hợp này, chúng ta giả định rằng các mặt cắt là các vật liệu từ tính là chính xác giống như các cuộn dây dò tìm. - Chúng ta cũng bỏ qua tác dụng của trường khử từ. - Một số nhà khoa học cảm thấy rằng sự từ hóa của chân không là một thuật ngữ xấu, bởi vì chân không không phải là quan trọng. - Nhưng chúng ta phải nhớ rằng vấn đề chính nó là một hiện tượng điện từ, vì vậy mà chúng ta không thể xác định bản chất của chân không trên cơ sở của một khái niệm ngây thơ của vật chất. - So sánh phương trình (1.27) và (1.28), chúng ta phải tin chân không là từ hóa được.. - SỰ TỪ HÓA CỦA VẬT LIỆU SẮT TỪ. - Trong trường hợp vật liệu có tính sắt từ yếu và thường là trường độc lập, trong khi những vật liệu có từ tính mạnh, I là một hàm số của H (xem mục 1.3), bởi vậy (1.34) ảnh hưởng chỉ giới hạn trong một giới hạn thay đổi của trường.. - 1.3 TỪ TRƯỜNG CỦA NHỮNG VẬT LIỆU CÓ TÍNH SẮT TỪ VÀ KHỬ TỪ TRƯỜNG.. - Khi những vật liệu có từ tính có thể được từ hóa rất cao bởi một từ trường, chúng có độ từ thẩm trung bình tương đối lớn. - Từ hóa của chúng bị thay đổi bởi một từ trường, một cách phức tạp nó được mô tả bằng một đường cong như đã chỉ ra trên hình 1.10.. - Bắt đầu từ trạng thái khử từ (I=H=0) từ tính tăng lên với sự tăng lên của trương dọc theo đường cong OABC và cuối cùng đạt đến sự bão hòa của trường, nó thường được biểu thị bởi I s . - Trong vùng OA quá trình từ hóa gần như đảo ngược. - bởi vậy, sự từ hóa trở về số không sau khi loại bỏ các điều kiện này. - Độ dốc của đường OA được gọi là cấu hình ban đầu của a . - Vượt ra vùng này, quá trình của sự từ hóa không thể đảo ngược dài hơn. - Nếu trường bị giảm từ một giá trị của nó tại một điểm B, sự từ hóa trở về ban đầu không dọc theo BAO, nhưng dọc theo vòng phụ BB. - Độ dốc BB ’ được gọi là cấu hình đảo ngược rev hoặc cấu hình tăng lên. - Độ dốc tại mọi điểm trên sự từ hóa ban đầu của đường cong OABC được gọi là cấu hình khác biệt. - diff và độ dốc của đường được kết nối gốc O với một điểm bất kì trên sự từ hóa ban đầu, đường cong được gọi là cấu hình tổng số tot . - Giá trị cực đại của cấu hình tổng số đó là độ dốc vẽ từ tiếp tuyến gốc O đến đường cong của sự từ hóa ban đầu, được gọi là cấu hình cực đại max . - thật là tốt để đo được độ dốc trung bình của đường cong từ hóa ban đầu. - diff và tot dọc theo dduongf cong trường ban đầu được chỉ ra trên hình 1.11. - Sự khác nhau giữa diff và rev đặc trưng cho dãy cấu hình đến sự từ. - nó được gọi là cấu hình không thể đảo ngược irr . - Hình 1.10: Độ cong từ hóa ban đầu và đường thứ yếu