Материаловедение контрольнаяПеределал6. Задача к плоскому конденсатору прямоугольной формы, имеющему пластины шириной
 Скачать 329.46 Kb.
|
Задача 1. К плоскому конденсатору прямоугольной формы, имеющему пластины шириной a = 200мм = 0,2м и длинной b = 600мм = 0,6м приложено напряжение U = 0,5кВ = 500В. Между обкладками конденсатора расположен диэлектрический слой толщинойh = 1мм = 1*10-3 с относительной диэлектрической проницаемостью ɛ = 1,95. Известны: ρν = 5 Ом·м * 1016 ρs = 10 Ом·м * 1015 tgδ = 2,9*10-2 ʄ1= 10 Гц ʄ2 =1 кГц ʄ3 =0,1 МГц Требуется: Определить ток утечки, мощность потерь и удельные диэлектрические потери при включении конденсатора на постоянное напряжение. Определить удельные диэлектрические потери при включении конденсатора на переменное напряжение с действующим значением U при частотах ʄ1, ʄ2, ʄ3. Начертить упрощенную схему замещения реального диэлектрика и построить векторную диаграмму токов. Решение: Определяем ток утечки.       Определяем мощность потерь и удельные диэлектрические потери.   Определяем мощность потерь при включении конденсатора на переменное напряжение.      Определяем удельные диэлектрические потери при включении конденсатора на переменное напряжение.    Вывод: с точки зрения нагрева диэлектрика в цепях постоянного тока ему работать легче. В цепях переменного тока с увеличением частоты увеличивается мощность расходуемая на нагрев Упрощенная схема замещения реального диэлектрика и векторная диаграмма токов:  Задача 2. Проводник — вещество, среда, материал, хорошо проводящие электрический ток. В проводнике имеется большое число свободных носителей заряда, то есть заряженных частиц, которые могут свободно перемещаться внутри объёма проводника и под действием приложенного к проводнику электрического напряжения создают ток проводимости. Благодаря большому числу свободных носителей заряда и их высокой подвижности значение удельной электропроводности проводников велико. По агрегатному состоянию проводниковые материалы делят на: • Газообразные • Жидкие • Tвердые. К газообразным относятся пары веществ и газы при таком значении напряженности электрического поля, которое обеспечивает начало процесса ионизации молекул. В ионизированном газе перенос электрических зарядов осуществляется как электронами, так и ионами. Если в единице объема сильно ионизированного газа наступает равенство между числом электронов и положительных ионов, то такой газ представляет собой особую проводящую среду, плазму. Проводимость газов используется в различных газоразрядных приборах. К жидким проводникам относятся различные растворы солей, кислот, щелочей и др. веществ, а также их расплавы, проводящие электрический ток и называемые электролитами. Жидкими проводниками являются также расплавы металлов. К жидким проводникам относятся расплавленные металлы и различные электролиты. Как правило, температура плавления металлов высока, за исключением ртути, у которой она составляет -39°С. Поэтому при нормальной температуре в качестве жидкого металлического проводника может быть применена только ртуть. Температуру плавления, близкую к нормальной (29,8°С), имеет еще галлий. Другие металлы являются жидкими проводниками лишь при повышенных или высоких температурах. Твердыми проводниками материалами являются металлы и их сплавы. Металлы в твердом состоянии являются кристаллическими веществами, для которых характерен особый вид металлической связи между атомами. Электропроводность металла, как в твердом, так и жидком состоянии обусловлена переносом электрических зарядов только электронами, поэтому твердые и жидкие металлы часто называют проводниками с электронной проводимостью, или проводниками первого рода. Растворы и расплавы солей, кислот, щелочей, проводящие электрический ток, называют проводниками второго рода. При прохождении электрического тока через электролит, в который погружены электроды, электрические заряды переносятся вместе с частицами молекул (ионами) электролита. К металлам относят пластичные вещества с характерным для них блеском, которые хорошо проводят электрический ток и теплоту. Среди материалов электронной техники металлы занимают одно из важнейших мест. Металлы в твердом состоянии являются кристаллическими веществами, для которых характерен особый вид металлической связи между атомами. Электропроводность металла, как в твердом, так и жидком состоянии обусловлена переносом электрических зарядов только электронами. По характеру применения в радиоэлектронных приборах металлические материалы разделяют на: • металлы высокой проводимости (p≤ 0,1 мкОм*м) • сплавы высокого сопротивления (p≥ 0,3 мкОм*м). Металлы высокой проводимости (серебро, медь, алюминий, железо, золото и др.) используют для изготовления проводов, микропроводов, проводящих покрытий и пленок, различных токопроводящих деталей, в контактных материалах и припоях. Кроме того, в настоящее время находят большое применение сверхпроводники, обладающие ничтожно малым удельным сопротивлением при очень низких температурах (алюминий, ртуть, свинец, ниобий, соединения ниобия с оловом, титаном, цирконием и др.). Сплавы высокого сопротивления применяют при изготовлении резисторов и резистивных элементов различных типов и назначения. Распространены: медно-марганцевые сплавы (манганины), медно-никелевые сплавы (константаны), сплавы железа, никеля и хрома (нихром). Качество проводниковых материалов определяется электрическими, тепловыми и механическими свойствами. Из электрических свойств основными считают удельную электропроводность или обратную ей величину – удельное сопротивление  и температурный коэффициент удельного сопротивления  . Из тепловых свойств теплопроводность, температурный коэффициент линейного расширения.Кобальд. Кобальт - химический элемент VIII группы в периодической системе химических элементов с атомным номером 27, твердый вязкий блестящий голубовато-серый металл, относится к тяжелым металлам. Плотность равна 8,9 г/см3, tпл.=1493 °C, tкип.=2957 °C. В земной коре содержание КОБАЛЬДА равно 4·10-3% по массе. Данный металл входит в состав более 30 минералов. К ним относятся каролит CuCo2S4, линнеит Co3S4, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO3, смальтит СоAs2 и другие. В морской воде приблизительно (1-7)·10-10% КОБАЛЬДА. Современная промышленность выпускает несколько марок данного металла. К0, К1Ау, К1А, К1, К2 - металлический кобальт, содержание составляет не менее 99,98% для марки К0 и не менее 98,3% для К2. Указанные марки выпускаются в виде слитков, катодных листов, полос и пластин. В качестве способа производства применяется электролиз или рафинирование. ПК-1у - металлический кобальт с содержанием указанного химического элемента не менее 99,35%. Данная марка выпускается в виде порошка, полученного с помощью электролиза. Достоинства: обладает хорошей жаропрочностью; имеет высокую износостойкость и твердость в том числе и при высоких температурах; обладает высокой стойкостью к размагничиванию даже при повышенных температурах и механических нагрузках. Кобальт ( Co) в виде порошка используют в основном в качестве добавки к сталям. При этом повышается жаропрочность стали, улучшаются ее механические свойства (твердость и износоустойчивость при повышенных температурах). Данный металл входит в состав твердых сплавов, из которых изготовляется быстрорежущий инструмент. Один из основных компонентов твердого сплава - карбид вольфрама или титана - спекается в смеси с порошком металлического кобальта. Именно Co улучшает вязкость сплава и уменьшает его чувствительность к толчкам и ударам. Так, например, резец из суперкобальтовой стали (18% Co) оказался самым износоустойчивым и с лучшими режущими свойствами по сравнению с резцами из ванадиевой стали (0% Co) и кобальтовой стали (6% Co). Также кобальтовый сплав может использоваться для защиты от износа поверхностей деталей, подверженных большим нагрузкам. Твердый сплав способен увеличить срок службы стальной детали в 4-8 раз. Также стоит отметить магнитные свойства кобальта. Данный металл способен сохранять эти свойства после однократного намагничивания. Магниты должны иметь высокое сопротивление к размагничиванию, быть устойчивыми по отношению к температуре и вибрациям, легко поддаваться механической обработке. Добавление кобальта в стали позволяет им сохранять магнитные свойства при высоких температурах и вибрациях, а также увеличивает сопротивление размагничиванию. Так, например, японская сталь, содержащая до 60% Co, имеет большую коэрцитивную силу (сопротивление размагничиванию) и всего лишь на 2-3,5% теряет магнитные свойства при вибрациях. Магнитные сплавы на основе кобальта применяют при производстве сердечников электромоторов, трансформаторов и в других электротехнических устройствах. Стоит отметить, что кобальт также нашел применение в авиационной и космической промышленности. Кобальтовые сплавы постепенно начинают конкурировать с никелевыми, которые хорошо зарекомендовали себя и давно используются в данной отрасли промышленности. Сплавы, содержащие Co, используются в двигателях, где достигается достаточно высокая температура, в конструкциях авиационных турбин. Никелевые сплавы при высоких температурах теряют свою прочность (при температурах от 1038°С) и тем самым проигрывают кобальтовым. В последнее время кобальт и его сплавы стали применяться при изготовлении ферритов, в производстве «печатных схем» в радиотехнической промышленности, при изготовлении квантовых генераторов и усилителей. Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов. Силицид кобальта отличный термоэлектрический материал и позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД. Соединения Co, введенные в стекла при их варке, обеспечивают красивый синий (кобальтовый) цвет стеклянных изделий. Манганин. Манганин — прецизионный сплав на основе меди (Cu) (около 85 %) с добавкой марганца (Mn) (11,5—13,5 %) и никеля (Ni) (2,5—3,5 %). Характеризуется чрезвычайно малым изменением электрического сопротивления (ТКС) в диапазоне комнатных температур. Существует несколько разновидностей манганина, например, следующие:
Широко применяется в измерительной технике для изготовления добавочных резисторов и шунтов (в составе электроизмерительных приборов или виде самостоятельных изделий). Из манганина изготавливают меры электрического сопротивления — например, магазины сопротивлений. Существенное преимущество манганина в этих применениях перед константаном — манганин обладает очень малой термо ЭДС в паре с медью (не более 1 мкВ/К), поэтому в приборах высокого класса точности, или приборах, предназначенных для измерения очень малых напряжений применяют только манганин. В то же время манганин, в отличие от константана, неустойчив против коррозии в атмосфере, содержащей пары кислот, аммиака, а также чувствителен к изменению влажности воздуха. Практически нулевое значение ТКС манганин сохраняет до температур 70—80 °C. Для снижения ТКС и снижения изменения удельного электрического сопротивления во времени манганиновую проволоку подвергают отжигу при температурах 550—600 °C в вакууме с последующим медленным охлаждением. Такая проволока может сохранять свои электрические свойства при температурах до 200 °C. Изготовленные резисторы иногда дополнительно отжигаются при температуре 200 °C. Задача № 3. Полупроводники — материалы, по удельной проводимости занимающие промежуточное место между проводниками и диэлектриками, и отличающиеся от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводников является увеличение электрической проводимости с ростом температуры. Полупроводниками являются кристаллические вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет порядка электрон-вольта (эВ). Например, алмаз можно отнести к широко зонным полупроводникам (около 7 эВ), а арсенид индия — к узко зонным (0,35 эВ). К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и другие), огромное количество сплавов и химических соединений (арсенид галлия и др.). Атом другого химического элемента в чистой кристаллической решётке (например, атом фосфора, бора и т. д. в кристалле кремния) называется примесью. В зависимости от того, отдаёт ли примесной атом электрон в кристалл (в вышеприведённом примере – фосфор) или захватывает его (бор), примесные атомы называют донорными или акцепторными. Характер примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается. Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи температуры абсолютного нуля полупроводники имеют свойства диэлектриков. Классификация полупроводников: По характеру проводимости:Собственная проводимостьПолупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл, называют полупроводниками с собственной проводимостью. В полупроводниках с собственной проводимостью концентрация свободных электронов равняется концентрации «дырок». Проводимость связана с подвижностью частиц следующим соотношением: {\displaystyle \sigma ={\frac {1}{\rho }}=q(N_{\rm {n}}\mu _{\rm {n}}+N_{\rm {p}}\mu _{\rm {p}})}  где {\displaystyle \rho }  — удельное сопротивление, {\displaystyle \mu _{\rm {n}}} — подвижность электронов, {\displaystyle \mu _{\rm {p}}} — подвижность дырок,  {\displaystyle N_{n,p}} — их концентрация, q — элементарный электрический заряд (1,602⋅10−19 Кл).Для собственного полупроводника концентрации носителей совпадают, и формула принимает вид:  Примесная проводимость{\displaystyle \sigma ={\frac {1}{\rho }}=qN(\mu _{\rm {n}}+\mu _{\rm {p}})} Для создания полупроводниковых приборов часто используют кристаллы с примесной проводимостью. Такие кристаллы изготавливаются с помощью внесения примесей с атомами трехвалентного или пятивалентного химического элемента. По виду проводимости Электронные полупроводники (n-типа) Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд основных носителей. Этот вид полупроводников имеет примесную природу. В четырёхвалентный полупроводник (например, кремний) добавляют примесь пятивалентного полупроводника (например, мышьяка). В процессе взаимодействия каждый атом примеси вступает в ковалентную связь с атомами кремния. Однако для пятого электрона атома мышьяка нет места в насыщенных валентных связях, и он переходит на дальнюю электронную оболочку. Там для отрыва электрона от атома нужно меньшее количество энергии. Электрон отрывается и превращается в свободный. В данном случае перенос заряда осуществляется электроном, а не дыркой, то есть данный вид полупроводников проводит электрический ток подобно металлам. Примеси, которые добавляют в полупроводники, вследствие чего они превращаются в полупроводники n-типа, называются донорными. Проводимость N-полупроводников приблизительно равна:  Дырочные полупроводники (р-типа) Термин «p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных носителей. Этот вид полупроводников, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости. В четырёхвалентный полупроводник (например, в кремний) добавляют небольшое количество атомов трехвалентного элемента (например, индия). Каждый атом примеси устанавливает ковалентную связь с тремя соседними атомами кремния. Для установки связи с четвёртым атомом кремния у атома индия нет валентного электрона, поэтому он захватывает валентный электрон из ковалентной связи между соседними атомами кремния и становится отрицательно заряженным ионом, вследствие чего образуется дырка. Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными. Проводимость p-полупроводников приблизительно равна:  Теллуристый кадмий. Тельдурид кадмия (CdTe) представляет собой стабильное кристаллическое соединение, образованное из кадмия и теллура. Он в основном используется в качестве полупроводникового материала в фотоэлектрических элементах теллурида кадмия и инфракрасном оптическом окне. Он обычно зажат сульфидом кадмия для образования солнечной фотоэлемента pn-перехода. Как правило, фотоэлементы CdTe используют структуру ниппеля.
CdTe используется для создания тонкопленочных солнечных элементов, на которые приходится около 8% всех солнечных элементов, установленных в 2011 году. Они относятся к самым дешевым типам солнечных элементов, хотя сравнение общей установленной стоимости зависит от размера установки и многих других факторов , и из года в год он быстро менялся. CdTe можно легировать ртутью, чтобы изготовить универсальный инфракрасный детекторный материал (HgCdTe). CdTe, легированный небольшим количеством цинка, создает превосходный твердотельный рентгеновский и гамма-детектор (CdZnTe). CdTe используется в качестве инфракрасного оптического материала для оптических окон и линз и, как доказано, обеспечивает хорошую производительность в широком диапазоне температур. CdTe также применяется для электрооптических модуляторов. Он обладает наибольшим электрооптическим коэффициентом линейного электрооптического эффекта среди кристаллов соединения II-VI (r41 = r52 = r63 = 6,8 × 10-12 м / V). CdTe, легированный хлором, используется как детектор излучения для рентгеновских лучей, гамма-лучей, бета-частиц и альфа-частиц. CdTe может работать при комнатной температуре, что позволяет создавать компактные детекторы для широкого спектра применений в ядерной спектроскопии. Свойства, которые делают CdTe превосходным для реализации высокоэффективных гамма- и рентгеновских детекторов, представляют собой большое атомное число, большую запрещенную зону и высокую подвижность электронов 1100 см2 / В • с, что приводит к высокому собственному μτ (время жизни подвижности) и, следовательно, высокая степень сбора заряда и отличное спектральное разрешение. Из-за плохих свойств переноса заряда дырок, 100 см2 / В • с, геометрия детектора с одной несущей используется для получения спектроскопии высокого разрешения; они включают в себя копланарные сетки, детекторы и маленькие детекторы пикселей. Физические свойства Коэффициент теплового расширения: 5,9 × 10-6 / K при 293 K Модуль Юнга: 52 ГПа Коэффициент Пуассона: 0,41 Оптические и электронные свойства Массовая CdTe прозрачна в инфракрасном диапазоне, от близкой к ее ширине зазоров (1,5 эВ при 300 К, что соответствует длине волны инфракрасного излучения около 830 нм) до длин волн более 20 мкм; соответственно, CdTe является флуоресцентным при 790 нм. Поскольку размер кристаллов CdTe уменьшается до нескольких нанометров или меньше, что делает их квантовыми точками CdTe, пик флуоресценции сдвигается через видимый диапазон в ультрафиолетовый. Химические свойства CdTe нерастворим в воде. CdTe имеет высокую температуру плавления 1041 ° C с испарением, начиная с 1050 ° C. CdTe более стабилен, чем его исходные соединения, кадмий и теллур и большинство других соединений Cd, из-за его высокой температуры плавления и нерастворимости. Теллурид кадмия коммерчески доступен в виде порошка или в виде кристаллов. Его можно превратить в нанокристаллы. Тиристор Тиристор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния: «закрытое» состояние — состояние низкой проводимости; «открытое» состояние — состояние высокой проводимости. Тиристор можно рассматривать как электронный выключатель (ключ). Основное применение тринисторов (с тремя электрическими выводами — анодом, катодом и управляющим электродом) — управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. В двухвыводных приборах, — динисторах переход прибора в проводящее состояние происходит, если напряжение между его анодом и катодом превысит напряжение открывания. Также тиристоры применяются в ключевых устройствах, например, силового электропривода. Существуют различные виды тиристоров, которые подразделяются, главным образом: по способу управления; по проводимости: тиристоры, проводящие ток в одном направлении; тиристоры, проводящие ток в двух направлениях. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) тиристора нелинейна и показывает, что сопротивление тиристора отрицательное дифференциальное. По сравнению, например, с транзисторными ключами, управление тиристором имеет некоторые особенности. Переход тиристора из одного состояния в другое в электрической цепи происходит скачком (лавинообразно) и осуществляется внешним воздействием на прибор: либо напряжением (током), либо светом (для фототиристора). После перехода тиристора в открытое состояние он остаётся в этом состоянии даже после прекращения управляющего сигнала. Тиристор остаётся в открытом состоянии до тех пор, пока протекающий через него ток превышает некоторую величину, называемую током удержания. Вольт-амперная характеристика тиристора: кривая ВАХ на участке, ограниченном прямоугольником с координатами вершин (0;0) и (Vвo;IL) (нижняя ветвь), соответствует высокому сопротивлению прибора (прямому запиранию прибора); точка (Vвo;IL) соответствует моменту включения тиристора (переключению динистора во включённое состояние); кривая ВАХ на участке, ограниченном прямоугольником с координатами вершин (Vвo;IL) и (Vн;Iн), соответствует переключению прибора во включённое состояние (неустойчивая область). Судя по тому, что кривая имеет S‑образную форму, можно сделать вывод о том, что сопротивление тиристора отрицательное дифференциальное. Когда разность потенциалов между анодом и катодом тиристора прямой полярности превысит величину Vво, произойдёт отпирание тиристора (динисторный эффект); кривая ВАХ от точки с координатами (Vн;Iн) и выше соответствует открытому состоянию прибора (прямой проводимости); на графике показаны ВАХ с разными токами управления IG (токами на управляющем электроде тиристора): IG=0; IG>0; IG>>0. Чем больше ток IG, тем при меньшем напряжении Vвo происходит переключение тиристора в проводящее состояние; пунктиром обозначена кривая ВАХ, соответствующая протеканию в цепи тока IG>>0 — так называемого «тока включения спрямления». При таком токе тиристор переходит в проводящее состояние при минимальной разности потенциалов между анодом и катодом. Для перевода тиристора в непроводящее состояние необходимо снизить ток в цепи анод-катод ниже тока включения спрямления; кривая ВАХ на участке от VBR до 0 соответствует режиму обратного запирания прибора; кривая ВАХ на участке от -∞ до VBR соответствует режиму обратного пробоя.{\displaystyle \sigma \approx qN_{\rm {p}}\mu _{\rm {p}}}   Современные тиристоры изготовляют на токи от 1 мА до 10 кА; на напряжения от нескольких В до нескольких кВ; скорость нарастания в них прямого тока достигает 109 А/с, напряжения — 109 В/с, время включения составляет величины от нескольких десятых долей до нескольких десятков мкс, время выключения — от нескольких единиц до нескольких сотен мкс; КПД достигает 99 %. К распространённым отечественным тиристорам можно отнести приборы КУ202 (25-400 В, ток 10 А), к импортным — MCR100 (100-600 В, 0,8 А), 2N5064 (200 В, 0,5 A), C106D (400 В, 4 А), TYN612 (600 В, 12 А), BT151 (800 В, 7,5-12 А) и другие. Также следует помнить, что не все тиристоры допускают приложение обратного напряжения, сравнимого с допустимым прямым напряжением. Тиристоры применяются в составе следующих устройств: электронные ключи; управляемые выпрямители; преобразователи (инверторы); регуляторы мощности (диммеры); электронное зажигание. Задача 4 Материалы, которые под действием внешнего магнитного поля намагничиваются, т.е. приобретают особые магнитные свойства, называют магнитными. По особенностям магнитных свойств все материалы делятся на парамагнетики, диамегнетики и ферромагнетики. Диамагнетики и парамагнетики практически не намагничиваются. Способность намагничиваться в магнитных полях в большей степени выражена у ферромагнетиков. При намагничивании магнитных материалов наблюдается изменение их размеров и формы, такое явление носит название магнитострикции. Магнитострикция может быть объемной (изменение объема тела) и линейной (изменение размеров тела). Свойства магнитных материалов оцениваются магнитными характеристиками. Основными характеристиками являются: магнитная проницаемость, индукция насыщения, остаточная магнитная индукция, коэрцитивная сила, магнитная энергия, коэффициент прямоугольности гистерезисной петли. Магнитная проницаемость определяет способность материала к намагничиванию: чем она больше, тем легче намагничивается материал и, наоборот. Магнитная проницаемость зависит от напряженности магнитного поля Н. Зависимость магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля. Для оценки способности материала к намагничиванию учитывают начальную магнитную проницаемость н и максимальную магнитную проницаемостьм. Чем выше значения этих характеристик, тем легче он намагничивается. Всякий магнитный материал обладает магнитными свойствами до определенной температуры - температуры Кюри к, по достижению которой магнитные свойства у материала исчезают, т.е. он не может быть намагничен. Индукция насыщения Вs (Тл). Поведение магнитного материала в магнитном поле характеризуется начальной кривой намагничивания. Эта кривая показывает изменение магнитной индукции В магнитного материала в зависимости от напряженности Н: вначале магнитная индукция растет, затем ее рост замедляется, а по достижении индукции Вs она остается постоянной. При этом говорят, что магнитный материал достиг насыщения, а индукцию Вs называют индукцией насыщения. Чем больше Вs, тем выше свойства магнитного материала.  Начальная кривая намагничивания (1) и петля гистерезиса (2) Остаточная магнитная индукция Вr и коэрцитивная сила Нс также характеризуют свойства магнитных материалов. Если будем уменьшать напряженность магнитного поля после того как индукция достигла значения индукции насыщения, то индукция также будет уменьшаться, но начиная с Вм ее значения не будут совпадать со значениями этой характеристики на начальной кривой намагничивания. Когда напряженность магнитного поля станет равной нулю, в образце магнитного материала будет обнаруживаться остаточная магнитная индукция Вr. Для размагничивания материала надо, чтобы напряженность магнитного поля изменила свое направление на обратное (-Н). Напряженность поля Нс, при которой индукция станет равной нулю, называют коэрцитивной силой. В зависимости от поведения в магнитном поле все магнитные материалы делятся на две группы: магнитомягкие и магнитотвердые. Магнитомягкие материалы обладают большой начальной и максимальной магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Эти материалы легко намагничиваются и размагничиваются и отличаются малыми потерями на гистерезис, т.е. им соответствует узкая петля гистерезиса. Магнитомягкие материалы используют для изготовления сердечников трансформаторов, реле и других аппаратов. Магнитотвердые материалы обладают большими значениями коэрцитивной силы и остаточной индукцией и соответственно имеют широкую гистерезисную петлю. Эти материалы намагничиваются с большим трудом, а будучи намагниченными могут длительное время сохранять магнитную энергию, т.е. служить источниками постоянного магнитного поля. Магнитотвердые материалы применяют главным образом для изготовления постоянных магнитов. По составу все магнитные материалы делятся на металлические и неметаллические. Феррит 200 НН Относится к группе ферритов общего применения. Ni-Zn ферриты данной группы имеют предельные (критические) частоты применения fкр, составляющими 30…0,1 МГц. Обратите внимание на то, что значение критической частоты снижается с ростом магнитной проницаемости феррита. Данная марка Ni-Zn феррита применяется в Ферровариометрах и высокочастотных трансформаторах. Магнитные свойства Феррит 200НН:
По данным таблицы для данного материала построить кривую намагничивания (рис. 1), рассчитать и построить зависимость магнитной проницаемости µ от напряженности магнитного поля H (рис. 2).
1.   2. Рассчитаем зависимость магнитной проницаемости материала от напряженности магнитного поля  .        Зависимость магнитной проницаемости µ от напряженности магнитного поля H выглядит следующим образом:   Сплав ЮНД4 Сплав ЮНД4 входит в группу магнитотвердых литых материалов для постоянных магнитов. Сплав относится к системе Fe-Al-Ni-Cu-Ti. Альтернативное обозначение – АНЗ. Наиболее близкий материал для замены – сплав ЮНД8.
Магнитные свойства материала:
Применяется для изготовления постоянных магнитов с невысокими магнитными свойствами. По данным таблицы для данного материала построить кривую размагничивания (рис. 1), рассчитать и построить зависимость магнитной индукции B от магнитной энергии WL (рис. 2).    Рассчитаем зависимость магнитной индукции от магнитной энергии.    3,4  Зависимость магнитной индукции от магнитной энергии выглядит следующим образом:   | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||