Energia magnetyczna: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m Usunięto kategorię "Wielkości fizyczne"; Dodano kategorię "Energia" za pomocą HotCat
WP:SK, drobne redakcyjne
Linia 1:
[[GrafikaPlik:Magnetic_energyMagnetic energy.png|thumb|right|300px|Energia magnetyczna magnesu (czerwona krzywa), obliczona jako iloczyn indukcji magnetycznej ''B'' i natężenia pola magnetycznego ''H'' dla krzywej odmagnesowania (niebieska krzywa) przechodzącej przez punkty [[remanencja|remanencji]] ''B<sub>r</sub>'' i [[koercja|koercji]] ''<sub>B</sub>H<sub>C</sub>''. Punkty ''B<sub>a</sub>'' i ''H<sub>a</sub>'' wyznaczają optymalny [[punkt pracy]] magnesu dla którego energia magnetyczna przyjmuje [[maksimum]]]]
 
'''Energia magnetyczna''' wyraża wartość chwilowej energii magnetostatycznej zgromadzonej w [[materiał magnetyczny|materiale magnetycznym]]. Energia magnetyczna jest iloczynem lokalnej [[indukcja magnetyczna|indukcji magnetycznej]] ''B'' i [[natężenie pola magnetycznego|natężenia pola magnetycznego]] ''H'', a jej jednostką jest '''J/m<sup>3</sup>''' ([[dżul]] na [[metr]] sześcienny). <ref>M. Soiński, Materiały magnetyczne w technice, Biblioteka Centralnego Ośrodka Szkolenia i Wydawnictw SEP, Polska, 2001, str. 83</ref>.
 
Energia magnetyczna wzrasta ze wzrostem [[koercja|koercji]] i [[remanencja|remanencji]], ale nigdy nie przekroczy pewnej wartości granicznej:
 
:: <math>(BH)_{max} = {\mu_0 \cdot M_r^2}/{4}</math>
 
gdzie: (''BH'')<sub>''max''</sub> - maksymalna energia magnetyczna, ''&mu;μ''<sub>0</sub> - [[przenikalność magnetyczna]] próżni, ''M<sub>r</sub>'' - remanencja [[magnetyzacja|magnetyzacji]].
 
Wartości maksymalnej energii magnetycznej dla silnych [[magnes neodymowy|magnesów neodymowych]] przekraczają 500 kJ/m<sup>3</sup>. Niemniej jednak, teoretycznie możliwe jest wykonanie nowej generacji magnesów anizotropowych zbudowanych ze szkieletu [[materiał magnetycznie miękki|magnetycznie twardego]] z wbudowanymi ziarnami [[materiał magnetycznie miękki|magnetycznie miękkimi]]. W przypadku takiego materiału równanie na maksymalną energię magnetyczną ma postać:
 
:: <math>(BH)_{max} = \frac{\mu_0 \cdot M_r^2}{4} \cdot \left( 1 - \frac {\mu_0 \cdot (M_m - M_t)\cdot M_m}{2 \cdot K_t} \right)</math>
 
gdzie: ''M<sub>m</sub>'', ''M<sub>t</sub>'' - odpowiednio namagnesowania nasycenia fazy magnetycznie miękkiej i twardej, ''K<sub>t</sub>'' - współczynnik [[anizotropia magnetyczna|anizotropii magnetycznej]] fazy magnetycznie twardej.
 
Obliczenia teoretyczne wykazują, że maksymalna wartość energii magnetycznej osiągalna przy użyciu obecnie dostępnych materiałów wynosiłaby ponad 1000 kJ/m<sup>3</sup>, niemniej jednak wykonanie takich magnesów nie jest jeszcze obecnie możliwe z uwagi na bariery technologiczne. <ref>M. Leonowicz, J.J. Wysłocki, ''Współczesne magnesy, technologie, mechanizmy koercji, zastosowania'', Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, Polska, 2005, str. 127</ref>.
 
Najwyższe znane wartości energii magnetycznej o teoretycznej wartości do 512 kJ/m<sup>3</sup> wykazują magnesy na bazie [[pierwiastki ziem rzadkich|pierwiastków ziem rzadkich]] Nd<sub>2</sub>Fe<sub>14</sub>B oraz Fe<sub>3</sub>B-Nd.
 
{{przypisy}}
==Bibliografia==
<references />
 
[[Kategoria:Magnetyzm]]