Movatterモバイル変換

[0]ホーム
URL:

Naar inhoud springen
Wikipediade vrije encyclopedie
Zoeken

Magnetisatie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Demagnetisatie ofmagnetisering is een maat voor hoe een materiaal reageert op eenmagnetisch veld. Daarnaast beschrijft de magnetisatie hoe een materiaal het magnetisch veld verandert. Magnetisatie kan vergeleken worden metelektrische polarisatie, wat een maat is voor hoe een materiaal reageert op eenelektrisch veld.

De magnetisatieM is eenvectorgrootheid en is gedefinieerd als de hoeveelheidmagnetisch moment per volume-eenheid:

M=NVm=nm{\displaystyle \mathbf {M} ={\frac {N}{V}}\mathbf {m} =n\mathbf {m} }

Hierin ism het magnetisch moment,N het aantal magnetische momenten enV het volume. De grootheidn is gedefinieerd alsN/V en staat voor de dichtheid van de magnetische momenten.

Het verband tussenB enH wordt gegeven met behulp van de magnetisatieM:

B=μ0(H+M){\displaystyle \mathbf {B} =\mu _{0}(\mathbf {H} +\mathbf {M} )}

Hierin is μ0 demagnetische veldconstante, per definitie gelijk aan 4π 10−7 kg m/C.

De relatie tussenM enH is in veel materialen (waaronder veelparamagneten endiamagneten) lineair:

M=χH{\displaystyle \mathbf {M} =\chi \mathbf {H} }

waarinχ demagnetische susceptibiliteit is. Voor zulke materialen is dus, metμ=μ0(1+χ){\displaystyle \mu =\mu _{0}(1+\chi )}:

B=μH{\displaystyle \mathbf {B} =\mu \mathbf {H} }.

Inferromagneten is er echter geen een-op-een relatie tussenM enH ten gevolge vanhysterese.

Magnetische polarisatie

[bewerken |brontekst bewerken]

Samenhangend met de magnetisatie is demagnetische polarisatiePm{\displaystyle \mathbf {P} _{m}}, gedefinieerd als het verschil van demagnetische-fluxdichtheidB{\displaystyle \mathbf {B} } in het medium en de magnetische-fluxdichtheidμ0H{\displaystyle \mu _{0}\mathbf {H} } invacuüm:

Pm=B−μ0H{\displaystyle \mathbf {P} _{m}=\mathbf {B} -\mu _{0}\mathbf {H} }.

Er geldt dus:

Pm=μ0M{\displaystyle \mathbf {P} _{m}=\mu _{0}\mathbf {M} }.

Maxwellvergelijkingen

[bewerken |brontekst bewerken]

De elektrische en magnetische velden worden beschreven met behulp van deMaxwellvergelijkingen:

∇⋅D=ρ{\displaystyle \quad \nabla \cdot \mathbf {D} =\rho }∇⋅B=0{\displaystyle \quad \nabla \cdot \mathbf {B} =0}
∇×H−∂D∂t=J{\displaystyle \quad \nabla \times \mathbf {H} -{\frac {\partial \mathbf {D} }{\partial t}}=\mathbf {J} }∇×E+∂B∂t=0{\displaystyle \quad \nabla \times \mathbf {E} +{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}=0}

Hierin staatE voor deelektrische veldsterkte enB voor demagnetische inductie, die de krachten bepalen die respectievelijk deelektrische lading (weergegeven met deladingsdichtheid ρ) en deelektrische stroom (weergegeven met de stroomdichtheidJ) ondervinden. De daarmee samenhangendediëlektrische verplaatsingD enmagnetische veldsterkteH geven aan hoe materie reageert op de aanwezigheid vanE enB. De magnetisatieM zorgt voor een bijdrage aan de stroomdichtheidJ, die demagnetisatiestroom wordt genoemd:

Jm=∇×M{\displaystyle \mathbf {J_{m}} =\nabla \times \mathbf {M} }

Hierdoor wordt de totale stroomdichtheid gegeven door:

J=Jvrij+∇×M+∂P∂t{\displaystyle \mathbf {J} =\mathbf {J_{vrij}} +\nabla \times \mathbf {M} +{\frac {\partial \mathbf {P} }{\partial t}}}

waarbijJvrij de stroomdichtheid van de vrije ladingen is (ook wel devrije stroom genoemd). De tweede term is de bijdrage ten gevolge van de magnetisatie en de derde term is gerelateerd aan deelektrische polarisatieP.

Overgenomen van "https://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Magnetisatie&oldid=67751279"
Categorie:
[8]ページ先頭
©2009-2025 Movatter.jp