Qu'est-ce que la magnétisation
La magnétisation est un terme utilisé pour décrire le champ magnétique qui s'établit dans une substance en raison de sa polarisation. Ce champ apparaît sous l'influence d'un champ magnétique externe appliqué et s'explique par deux effets. Le premier d'entre eux consiste en la polarisation d'atomes ou de molécules, on l'appelle l'effet Lenz. Le second est l'effet de la polarisation dans l'ordonnancement des orientations des magnétons (unité du moment magnétique élémentaire).
L'aimantation est caractérisée par les propriétés suivantes :
1. En l'absence d'un champ magnétique externe ou d'une autre force commandant l'orientation des magnétons, l'aimantation de la substance est nulle.
2. En présence d'un champ magnétique externe, l'aimantation dépend de la force de ce champ.
3. Pour les substances diamagnétiques, l'aimantation a une valeur négative, pour les autres substances, elle est positive.
4. Dans les substances diamagnétiques et paramagnétiques, l'aimantation est proportionnelle à la force d'aimantation appliquée.
5. Pour d'autres substances, l'aimantation est fonction de la force appliquée agissant de concert avec les forces locales commandant les orientations des magnétons.
L'aimantation d'une substance ferromagnétique est une fonction complexe qui peut être décrite avec plus de précision en utilisant boucles d'hystérésis.
6. L'aimantation de n'importe quelle substance peut être représentée comme l'amplitude du moment magnétique par unité de volume.
Le phénomène d'hystérésis magnétique est représenté graphiquement sous la forme d'une courbe qui décrit la relation entre la force du champ magnétique externe appliqué H et l'induction magnétique résultante B.
Pour les substances homogènes, ces courbes sont toujours symétriques par rapport au centre de la parcelle, bien qu'elles varient considérablement en forme pour les différentes. substances ferromagnétiques… Chaque courbe spécifique reflète tous les états stables possibles dans lesquels les magnétons d'une substance donnée peuvent être en présence ou en l'absence d'un champ magnétique externe appliqué.
Boucle d'hystérésis
L'aimantation des substances dépend de l'histoire de leur aimantation : 1 — aimantation résiduelle ; 2 — force coercitive; 3 — déplacement du point de travail.
La figure ci-dessus montre les différentes caractéristiques de la boucle d'hystérésis, qui sont définies comme suit.
Persistance est exprimée par la force magnétique nécessaire pour ramener les domaines aux conditions initiales d'équilibre zéro après que cet équilibre est perturbé par un champ saturant appliqué de l'extérieur. Cette caractéristique est déterminée par le point d'intersection du cycle d'hystérésis de l'axe B (qui correspond à la valeur H = 0).
Pouvoir coercitif L'intensité résiduelle du champ externe dans la substance est après la suppression du champ magnétique externe appliqué. Cette caractéristique est déterminée par le point d'intersection du cycle d'hystérésis le long de l'axe H (qui correspond à la valeur H = 0).L'induction de saturation correspond à la valeur maximale de l'induction B pouvant exister dans une substance donnée, quelle que soit la force magnétisante H.
En fait, le flux continue d'augmenter au-delà du point de saturation, mais dans la plupart des cas, son augmentation n'est plus significative. Étant donné que dans cette région, l'aimantation de la substance ne conduit pas à une augmentation du champ résultant, perméabilité magnétique tombe à de très petites valeurs.
Perméabilité magnétique différentielle exprime la pente de la courbe en chaque point de la boucle d'hystérésis. Le contour de la boucle d'hystérésis montre la nature du changement de densité de flux magnétique dans une substance avec un changement cyclique du champ magnétique externe appliqué à cette substance.
Si le champ appliqué garantit que les états de saturation de densité de flux positif et négatif sont atteints, la courbe résultante est appelée boucle d'hystérésis principale… Si la densité de flux n'atteint pas les deux extrêmes, alors la courbe est dite circuit d'hystérésis auxiliaire.
La forme de ce dernier dépend à la fois de l'intensité du champ externe cyclique et de la localisation particulière de la boucle auxiliaire par rapport à la boucle principale. Si le centre de la boucle auxiliaire ne coïncide pas avec le centre de la boucle principale, alors la différence correspondante des forces magnétisantes est exprimée par une quantité appelée déplacement magnétique du point de fonctionnement.
Retour de la perméabilité magnétique Est la valeur de la pente de la boucle auxiliaire près du point de fonctionnement.
Effet Barhausen consiste en une série de petits "sauts" d'aimantation résultant d'un changement continu de la force d'aimantation.Ce phénomène n'est observé que dans la partie médiane de la boucle d'hystérésis.
Voir également: Qu'est-ce que le diamagnétisme