Эффект магнитострикции

Эффекты электромагнитного поля. Возбуждение акустических колебаний под действием электромагнитного поля происходит в результате нескольких эффектов. Эффект намагничивания проявляется во взаимодействии поля намагниченности ферромагнитного изделия с полем внешнего источника. Эффект магнитострикции проявляется в деформации элементарных объемов ферромагнитного изделия под действием внешнего магнитного поля. Обратный эффект — появление магнитного поля в результате деформации эле- [c.224]

Магнитострикционный способ возбуждения колебаний основан на свойстве ряда материалов изменять свои линейные размеры в соответствии с изменениями магнитного поля, в котором эти материалы находятся (используется прямой эффект магнитострикции). [c.156]

Использование эффекта магнитострикции, заключающегося в изменении линейных размеров образцов под действием магнитного поля, для возбуждения механических колебаний дает возможность строить устаиовки с частотами нагружения, достигающими десятков тысяч герц. [c.199]

Электромагнитно-акустические (ЭМА) способы. Эффекты электромагнитного поля состоят из эффектов магнитострикции, магнитного и электродинамического взаимодействия. Магнито-стрикция рассмотрена в начале этого подраздела применительно к контактным способам. Бесконтактное возбуждение и прием ультразвуковых колебаний осуществляют за счет магнитострик-ционного и магнитоупругого эффектов, наблюдаемых непосредственно в контролируемом изделии. Схема ЭМА-преобразователя изображена на рис. 1.40. В намагниченном магнитом 1 изделии 3 под действием катушки 2 с переменным током возбуждается переменное магнитное ноле, которое вызывает в объеме изделия вблизи поверхности эффект магнитострикции. [c.69]

Эффекты магнитострикции и магнитного взаимодействия позволяют возбуждать продольные ультразвуковые волны как в ферромагнитных металлах, так и в магнитодиэлектриках. При определенной взаимной ориентации поля подмагничивания и переменного поля эффект магнитострикции может обеспечить возбуждение поперечных волн. Электродинамический эффект обусловливает возбуждение волн разных типов в любых токопроводящих материалах. В ферромагнитных металлах, например в железе, наблюдаются одновременно все три эффекта, поэтому работу ЭМА-преобразователей, использующих все три эффекта, рассматривают в целом. [c.70]

В ферромагнетиках имеется дополнит. П. з., обусловленное эффектом магнитострикции. Под действием упругой волны в них возникает локальная переменная намагниченность и связанные с ней потери энергии, в первую очередь на токи Фуко и магн. гистерезис. Эти Потери, вызывающие П. а., зависят от частоты. Зависимость магнитострикционных и магн, характеристик вещества от состояния намагниченности также влияет на П. 3. (рис. 8). В частности, при наложении внеш. магн. поля коэф. П. з. уменьшается, а с ростом частоты растёт. В нек-рых веществах взаимодействие акустич. [c.659]

Основной метод получения ультразвука — преобразование тем или иным способом электрических колебаний в механические. В диапазоне ультразвука низкой частоты 15... 100 кГц нашли применение излучатели ультразвука, использующие эффект магнитострикции в никеле, в ряде специальных сплавов и в ферритах. Для излучения ультразвука средних и высоких частот (f>100 кГц) используется главным образом явление пьезоэлектричества. Основными материалами для излучателей служат пьезокварц, ниобат лития и др. [c.617]

Объясните физическую сущность эффекта магнитострикции. [c.455]

Магнитострикция — изменение формы и размеров кристаллического вещества при его намагничивании. Эффект магнитострикции используется, например, для получения ультразвука. [c.99]

Эффект магнитострикции состоит в том, что под действием магнитного поля ферромагнитные материалы деформируются по направлению силовых линий этого поля. Физически это объясняется перестройкой доменной структуры ферромагнетика под действием внешнего магнитного поля. Домены — микроскопические частицы поликристаллической структуры материала — представляют собой группы атомов с отличным от нуля общим для группы магнитным полем. Благодаря обменным силам магнитные поля групп выравниваются и внешнее поле у образца из такого материала отсутствует. Домены достаточно малы (линейный размер доменов 1 -Ь3 10 зсм) и расположены беспорядочно. [c.68]

В самом общем виде эффект магнитострикции объясняется следующим образом [5]. [c.67]

При условии эффекта магнитострикции, когда под воздействием индукции возникнут усилия, стремящиеся вызвать деформацию, [c.68]

Эффект магнитострикции заключается в периодическом изменении линейных и объемных размеров ферромагнитного тела под действием магнитного поля. Изменения размеров тела весьма малы так, изменение длины составляет примерно 10 %. [c.157]

В отличие от пьезоэлектрического эффекта, магнитострикции не свойственна поляризация, т. е. механическое смещение не зависит от направления магнитного поля в металле. Например, никель, помещенный в магнитное поле, будет укорачиваться независимо от полярности этого поля. [c.269]

Классическая теория магнитострикции. Если в соответствии со сделанными выше замечаниями эффекты магнитной анизотропии малы по сравнению с эффектами магнитострикции и если материал имеет центральную симметрию, так что kij = О, то соотношение (6.4.24) сводится к соотношению [c.361]

МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — электромеханический или электроакустический преобразователь, действие которого основано на эффекте магнитострикции. В М. п. используется гл. обр. линейная магнитострикция ферро- и ферримагнетиков в области технического намагничивания (см. Ферромагнетизм). [c.196]

Эффекты магнитострикции и магнитного взаимодействия позволяют возбуждать акустические волны как в ферромагнитных металлах, так и в магнитодиэлектриках. Электродинамический эффект позволяет возбуждать акустические волны в любых токопроводящих материалах. В ферромагнитных металлах, например в железе, действуют одновременно все три эффекта, поэтому работу ЭМА преобразователей рассматривают в целом. [c.68]

В данной главе мы рассматриваем бесконтактное возбуждение и прием ультразвуковых колебаний за счел эффектов, происходящих непосредственно в контролируемом изделии. Примером такого преобразователя является схема, показанная на рис. 30, где в намагниченном магнитом 1 изделии 3 под действием катушки 2 с переменным током возбуждается переменное магнитное поле, которое вызывает эффект магнитострикции и другие эффекты. [c.68]

Эффект магнитострикции определяется формулой [c.71]

Ультразвуковая обработка (УЗО) материалов — разновидность механической обработки —основана на разрушении обрабатываемого материала абразивными зернами под ударами инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой. Источником энергии служат ультразвуковые генератора тока с частотой 16— 30 кГц. Инструмент получает колебания от ультразвукового преобразователя с сердечником из магнитострикционного материала. Эффектом магнитострикции обладают никель, железоникелевыв [c.410]

Одним из широко распространенных излучателей является магнитострикционный преобразователь. Эффект магнитострикции состоит в изменении размеров ферромагнетиков в переменном магнитном поле. Магнито-стрикционный преобразователь состоит из катушки, навитой на пакет из тонких пластин (0,1—0,2 мм) никеля, пермендюра, альфв ра и др. От толщины пакета зависит площадь излучаемой поверхности и мощность преобразователя. [c.177]

Подставим значение намагничения М из формулы (29.3) и пренебрежем слабыми эффектами магнитострикции — зависимостью V от Н и зависимостью объема сверхпроводника от внешнего давления и от температуры. Тогда Vs = onst, и мы получим [c.151]

Магнитоупругий (магнитомеханический) резонанс обусловлен зависимостью модуля Юнга E j от магнитного поля, которая, в свою очередь, появляется из-за добавления к упругой деформации магнитострикцион-ной деформации, зависящей от ориентации вектора намагниченности. Наибольшее отличие модуля Юнга в состоянии магнитного насыщения от модуля Юнга в размагниченном состоянии (так называемый АЕ-эф-фект) наблюдается в образце с высокой магнитострикцией и с поперечной магнитной анизотропией, когда векторы намагниченности доменов расположены перпендикулярно направлению приложения поля. Такое состояние создается с помощью отжига в поперечном магнитном поле. К аморфной ленте с поперечной анизотропией вдоль ее длины прикладывается постоянное магнитное поле Н и переменное поле с малой амплитудой. Переменное поле из-за эффекта магнитострикции вызывает колебания размеров образца с частотой, в два раза большей частоты магнитного поля. Вдоль образца распространяется упругая волна со скоростью звука, равной (- ///у) , где у — плотность сплава. Резонанс наблюдается, когда на длине образца L укладывается целое число п полуволн, т. е. при частоте [c.558]

Используя такие физические явления, как электростатическая и электромагнитная индукции, пьезоэффект, эффект магнитострикции, термоионные процессы, можно построить приборы, преобразующие звуковые волны в электрические колебания и обратно и сохраняющие при этом с большой точностью форму этих колебаний. Однако кпд такого преобразования энергии звуковых волн обычных источников (голос человека, музыкальные инструменты) весьма мал. Поэтому электрический эффект, получающийся на выходе такого точного преобразователя — микрофона, невозможно использовать для передачи или записи без предварительного усиления. В свою очередь, для получения достаточно громкого звука при подведении к преобразователю — громкоговорителю электрических колебаний требуется значительная мощность этих колебаний. [c.7]

Для достижения максимального эффекта магнитострикции необходимо определить оптимальные значения напряженностей поля подмагничивания Я и переменного поля Я . Ток подмагни-чивания /о выбирают исходя из статической характеристики кривой магнитострикции. Рабочий участок на этой кривой целесообразно выбрать с максимальной крутизной, наибольшим перепадом максимального и минимального значения магнитострикции. Участок должен быть линейным. [c.70]

Гибе и Шайбе [42] приводили в колебательное движение кварцевые стержни, используя их пьезоэлектрические свойства. Резонансные частоты в стержнях наблюдались в разреженной атмосфере в небольшом зазоре между кристаллами, которые использовались в качестве возбужденных электродов. При резонансе в этом зазоре обнаруживалось свечение разряда. Гибе и Блехшмидт [41] использовали эффект магнитострикции для возбуждения стержней и труб из никеля и из сплава никель —железо. В их приспособлении вокруг стержня располагались две катушки, по одной из которых пропускался переменный ток высокой частоты, тогда как другая катушка использовалась в качестве детектора, сигнал от которого очищался и затем измерялся с помощью гальванометра. [c.92]

Эффекты магнитных воздействий в жидкостях мало-численнее, возможно, вследствие меньшей изученности. Известны механический эффект — магнитострикция магнитотепловые эффекты оптические эффекты изменение оптической плотности, коэффициентов рассеяния и отражения, эффект Фарадея [ф=/1(Я)], эффект двойного лучепреломления, Коттон—Мутона 1А 1 /г где АК— разность хода лучей], расш,епление спектральных линий в результате эф кта Зеемана, дисперсия магнитооптического вращения, круговой дихроизм в продольном магнитном поле электрические эффекты, связанные с изменениями электропроводности и диэлектрической проницаемости в магнитном поле такие магнитные эффекты, как ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонансы. [c.33]

На рис. 5-2 дана расчетная зависимость уровня звуковой мощности на основе формулы (5-За). Разброс измеренных точек относительно расчетной зависимоеги имеет место благодаря флуктуации относительных средних удлинений листов стали, вызванной эффектом. магнитострикции, и, с другой стороны, вследствие технологических отклонений при изготовлении трансформаторов. [c.219]

В качестве датчиков при измерении упругих перемещений в станках наибольшее распространение получили полупроводниковые тензорезисторы (кремниевые и германиевые) и магнитоупругие датчики, использующие эффект магнитострикции. Индуктивные, фазоимпульсные и некоторые другие типы датчиков применяют главным образом в предохранительных устройствах, ограничивающих допустимые значения сил и моментов. [c.319]

МАГНИТОСТРИКЦИОНИЫЙ ВИБРАТОР — магнитострикционный преобразователь, применяемый в качестве генератора ультразвуковых колебаний (см. Магнитострикционный излучатель) или же их приемника. Благодаря прямому и обратному эффектам магнитострикции М. в. обладает обратимостью, т. е. один и тот же М. в. может быть использован как в качестве генератора, так п в качестве приемника. [c.74]

Необходимо учитывать зависимость эффекта магнитострикции от температуры и охлаждать стриктор во время работы. Например, у никелевых вибраторов нри температуре 100° С магнитострикционные свойства снижаются, а при точке Кюри исчезают совсем. Пермендюр способен выдерживать нагрев до 800° С. Магнитострикционные излучатели работают в частотном диапазоне 5—150 кгц. [c.295]

Третья часть книги имеет более высокий уровень, так как в ней излагаются результаты только недавно проведенных исследований. В ней затрагивается более сложная картина взаимодействий электромагнитного поля и вещества, для которой требуется более тонкое описание, чем обычное описание гл. 3. Действительно, в гл. 6 рассматриваются упругие ферромагнетики, описание которых требует в общем случае учета плотнб-сти внутреннего спина и моментных напряжений в гл. 7 рассматриваются диэлектрики, требующие более точного и/или более общего описания, чем то, которое развито в гл. 4 для простых упругих диэлектриков. Электромагнитоупругие взаимодействия, рассмотренные в гл. 6, представлены эффектом магнитострикции и эффектом возникновения магнитного момента сил, действующего на объем твердого материала. Эти взаимо- [c.16]

Эффекты электромагнитного поля состоят из эффектов магнитострикции, магнитного и электродинамического взаимодействий [82]. Магнитострикцией называют изменение формы и объема ферромагнитных материалов под действием внешнего магнитного поля. Различают линейную (изменение линейных размеров тел) и объемную (изменение объема) магнитострикцию. Объемная магнитострикция обычно мала, но в некоторых условиях (при температурах фазовых переходов) она оказывается преобладающей. Обратный эффект называют магнитоупругостью. Если к телу приложено постоянное магнитное поле, превосходящее переменное поле, которое вызывает колебание, то эффекты магнитострикции и магни-тоупругости становятся линейными, в этом случае их называют пьезомагнитными. Пьезомагнитные силы носят как объемный, так и поверхностный характер. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...