Остаточная индукция и коэрцитивная сила

Гистерезис. Явление остаточной индукции

Для ферромагнетиков характерно явление гистерезиса. Оно проявляется в том, что вектор магнитной индукции $\overrightarrow{B}$, созданный в ферромагнетике, определяется историей намагничивания вещества и зависит от напряженности внешнего магнитного поля $\overrightarrow{H}$. 

Например, если ненамагниченный ферромагнетик поместить в магнитное поле у величить его напряженность до $H_1$, затем уменьшить  до $-H_1$, а потом снова увеличить, кривая намагничивания вещества опишет так называемую петлю гистерезиса.

На рисунке видно, как сначала индукция растет по кривой OA. Затем, при уменьшении напряженности, спадает по кривой ACKD. При дальнейшем увеличении напряженности образуется путля гистерезиса ACKDFA.

Как видим, когда напряденность уменьшили до нуля, магнитная индукция в веществе стала равна OC. Это так называемая остаточная индукция $B_r$, которой соответствует отстачная намагниченность ферромагнетика $J_r$. В данном состоянии ферромагнетик представляет собой постоянный магнит. 

Величины $B_r$ и $J_r$ - основные характеристики ферромагнетиков. Материалы с наибольшей остаточной намагниченностью применяюьтся в сердечниках трансформаторов и электромагнитов, используются в качестве носителей информации.

Коэрцитивная сила

Чтобы размагнитить ферромагнетик, необходимо внешнее магнитное поле, направленное противоположно первоначальному полю. Кривая CKD изображает ход магнитной индукции при росте напряженности этого поля. При напряженности поля, равной отрезку OK, намагниченность вещества станет равной нулю. 

Отрезок ОК определяет величину напряженности размагничивающего поля $H_k$. Она является мерой того, насколько сильно ферромагнетик удерживается в намагничиченном состоянии. Величина $H_k$, при которой остаточная намагниченность исчезает, называется задерживающей силой, или коэрцитивной силой ферромагнетика. Для разных ферромагнетиков ее значение широко варьируется.

Так, ферромагнетики с узкой петлей гистерезиса и, соответсвенно, малой коэрцитивной силой, называются мягкими. Материалы с широкой петлей и большой коэрцитивной силой, наоборот, называются жесткими ферромагнетиками.