Základní pojmy

Magneticky tvrdý materiál
Pro trvalé magnety se používají materiály, označované souhrně termínem "magnericky tvrdé materiály". Jejich základní magnetickou vlastností je schopnost zachovat značnou magnetickou polarizaci
J i po ukončení působení vnějšího magnetického pole. Celková magnetická indukce
B v materiálu je dána vztahem
B =
µ
o . H + J
(1)
kde
-
H je intenzita magnetického pole[ A/m ]
-
B je magnetická indukce [ T ]
-
J je magnetická polarizace [ T ]
-
µ
o je permeabilita vakua (4Π . 10-7 Tm/A)
Velikost polarizace je úměrná velikosti magnetického pole :
J =
µ
o . (
µ
r - 1) . H
(2)
kde
µ
r je relativní permeabilita
Vztah (1) je pak možno alternativně zapsat ve tvaru
B = µ
o .
µ
r . H
(3)
Hysterezní křivka
Závislosti
J (H) resp.
B (H) podle vztahů (2) resp. (3) charakterizují magneticky tvrdý materiál. Úplný průběh závislosti od
-H
max do
+H
max a zpět se nazývá hysterezní smyčka. Je odrazem změn uspořádání magnetických domén (Weissovy domény) v materiálu. Rozeznáváme v zásadě dva druhy těchto změn : posun doménových stěn a rotaci vektorů magnetizace. Zatímco první mechanismus se uplatňuje zejména v oblasti nižších polí, druhý je významný v oblasti nasycení. Na obr.1 jsou vidět příklady obou typů hysterezní křivky. Liší se od sebe o aditivní složku
µ
o.H ze vztahu (1). Závislost B(H) se častěji využívá v technické praxi, závislost J(H) slouží spíše v oblasti materiálového výzkumu.
Charakteristické parametry magnetu
Trvalý magnet je zpravidla charakterizován těmito základními parametry : koercivitou
Hc remanencí
Br a maximálním součinem
(BH)max . Koercivita
Hc [ A/m ] je taková intenzita mag. pole, která působí proti směru spontánní magnetizace, až dosáhne celkové indukce v materiálu
B = 0 . Parametr
Hc je mírou odolnosti magnetu proti odmagnetování (vnějším polem i vlastní demagnetizací). Remanence
Br [ T ] je hodnota mag. indukce, která se ustálí po zmagnetování v uzavřeném obvodu magnetu bez působení vnějšího magnetického pole. Z obr. 1 vyplývá, že zatímco parametr
Br je pro oba typy křivek B(H), J(H) shodný, neplatí totéž pro parametr
Hc . Proto rozlišujeme koercivitu
HcJ a koercivitu
HcB . Maximální součin
(BH)max [ kJ/m3 ] (někdy též nazývaný maximální energetický součin) je úměrný magnetické energii, uložené v magnetu optimálního tvaru. Parametr
(BH)max odpovídá intrakční síle magnetu vúči jiným feromagnetickým předmětům (nejčastěji železe).