Mágneslexikon

Mágnesek A-Z-ig!

Állandómágnes: Ferromágneses az az anyag, amely állandó elektromos energia közlése nélkül a környezetében állandó mágneses teret hoz létre, ami csak erős külső ellentérrel szüntethető meg.

Átfordulási folyamat (mágnesezésnél): az átmágnesezési folyamat reverzibilis része, amely nagy térerősségnél az irreverzibilis folyamathoz csatlakozik. Itt történik az azonos potzenciális energiájú Weiss-tartományok irányába állítása, elrendeződése, amely jelentős energiaráforditást igényel. Kis térerősségnél csak az ún. egydoménes esetben figyelhető meg tiszta átfordulási folyamat. Ebben az esetben az egész térfogat átállása nem időben egymás után, hanem egyidőben és ezért két-három nagyságrenddel gyorsabban következik be. Az ilyen "koherens" átfordulás és faleltolódások közötti középállapotot az "inkoherens" átfordulási folyamatnak nevezik.

Curie-pont / Curie-hőmérséklet: A ferromágneses és ferrimágneses tulajdonságok a kompezálatlan elektronspinnel rendelkező atomok egymástól való távolságától, ezáltal a hőmérséklettől függenek. Ha Weis-tartományban a hőenergia az atomi nyomatékok potenciális energiával összemérhetővé válik, akkor a ferromágnesség megszűnik, paramágnességbe megy át, amelynél az atomok mozgási energiája a kicserélődési energiával szemben túlsúlyba kerül és kifelé többé közös spinirányítottság nem létezik. Madame Curie tiszta vasra 778 Celsius fok-ban állapította meg azt a Tc hőmérsékletet, amelynél ez a folyamat bekovetkezik. A vas ötvözeteinél ez a hőmérséklet, alacsonyabb, legtöbb ötvözetnél 100 Celsius fok felett, azaz a gyakorlatban alkalmazott kapcsolások és alkatrészek működési tartománya felett van.

Abszolút permeabilitás: az abszolút permeabilitás az indukció és a térerősség hányadosa. A vákuum permeabilitása a vákuumban levő B0 indukció és az uralkodó H térerősség hányadosa.

Alaki anizotrópia: energetikai okok miatt arra készteti a mágnesezést, hogy a próbatest hossziránya mentén rendeződjön el.

Alnico-ötvözet: állandó mágnesek készítésére használt, nagy energiasűrűséget biztosító ötvözet, amely alumíniumból, nikkelből és kobaltból készül.

Anizotrop energia: az az energia, amely valamely anizotrop ferromágneses próbatest mágnesezési vektorának a „könnyű irányból” a „nehéz irányba” forgatásához szükséges.

Anizotrópia: egy test anizotrop, ha nem minden térirányba mutat azonos tulajdonságokat, azaz iránytól függően különbözőképpen alakítható vagy mágnesezhető.

Anti ferromágnesség: így nevezik azt az általános nem mágneses állapotot, amely oxid mágneses anyagoknál jön létre azáltal, hogy a két alrács telítési mágnesezése egyenlő, de ellentétes polaritású.

Báriumferrit: BaO*6Fe2O3 összetételű oxid mágnes, amely igen jó keménymágneses tulajdonságokkal rendelkezik az erős hexagonális anizotrópia következtében.

Diamágnesség: az 1-nél kisebb relatív permeabilitású anyagokat (pl: réz, ezüst, üveg, víz, cink, bizmut és majdnem minden gáz és folyadék) Faraday után diamágneses anyagoknak nevezik. Ezek az anyagok külső térben megnövelik energiájukat, ezért a kisebb térerősség irányába mutató erőhatás hat rájuk. Atomfelépítésükben az elektronhéjak teljesen be vannak töltve.

Felületi anizotrópia: fellép, ha az anyag belsejében egyébként szimmetrikus – kristályszerkezetben az anyag felületén hiányzik néhány alkotórész.

Ferrimágnesség: a ferritek mágnessége, amely két alrács szabad spin nyomatékainak ellenpárhuzamos irányítottságú beállása következtében jön létre. A kifelé mutatott mágnesezettség kisebb mértékű, mint amekkorát a fém ferromágneses anyagok tanúsítanak.

Ferritek: legtöbbször spinnel kristályrács szerkezetű oxidmágneses anyagok. Általános képletük MeO*Fe2O3, ahol Me két vegyértékű ion (pl: a Mn, Mg, Co, Ni, Zn, Fe11). Műszaki jelentőségük a nagyfrekvenciás híradástechnikában és az adatfeldolgozásban igen nagy: átviteli transzformátorok és tároló magok készítésére használatosak.

Ferromágnesség: mágneses szilárdtest effektus, amely kristályrácshoz kötődik, mindenek előtt Ni-nél, Co-nál, Fe-nél, és ezek ötvözeteinél figyelhető meg. Az atomi mágnesek közötti kölcsönhatás olyan erős, hogy azok a hőmozgás ellenére spontán (külső tér nélkül) bizonyos tartományokon belül (Weiss-tartomány) egymással párhuzamosan állnak be. A héjakon levő kompenzálatlan elektronspinek mágneses nyomatékainak könnyű elforgathatóságából nagy relatív permeabilitás adódik.

Hiszterézis: ezalatt egy – a folyamatot kiváltó ok megszűnte után is fennmaradó – hatást értünk. A mágnességben ez azt jelenti, hogy az indukció a térerősség növekedését és csökkenését nem egyforma módon követi. A mágneses elemi tartományok a gerjesztés befejeztével nem térnek vissza eredeti állapotukba. Ennek oka a kristályszerkezetben meglevő szabálytalanságokban kereshető. A B és H közötti összefüggést geometriailag a hiszterézishurokkal szemléltetjük.

Hiszterézishő: az a hőmennyiség, amely a hiszterézishurkon való egyszeri izoterm körben járás folyamán az átmágnesező térből a próbatestbe, onnan a környezetnek adódik át. A mágnesezési ciklusonként és térfogat egységenként átadott hőmennyiség annál nagyobb, minél nagyobb az anyag Br- és Hc- értéke, azaz állandó mágneseknél nagy.

Hiszterézishurok: a ferromágneses anyag teljes, a pozitív telítéstől a negatív telítésig való átmágnesezési ciklusára vonatkozó összefüggés a mágneses térerősség és az indukció között. Ez a középpont-szimmetrikus görbe nem esik egybe a szűzgörbével, mivel a hiszterézis következtében egy H-értékhez két M mágnesezettség, ill. B indukcióérték tartozik attól függően, hogy térgerjesztés a pozitív vagy a negatív telítési értéktől számítva változik. A B=f(H) és a M=f(H) görbék a 0H mennyiséggel különböznek egymástól, azaz az utóbbinál a telítés elérésekor az ágak a H-tengellyel pontosan párhuzamosan futnak. A hurok formája bizonyos mértékig az anyag állapotától és az alkalmazott mérési módtól függ.

Hőkezelés: ezalatt az az összes hőtechnikai eljárás értendő, amelyet különösen ferromágneses ötvözeteknél a meghatározott belső feszültségek és rácselrendezések létrehozása érdekében végeznek, amelyek a mágneses tulajdonságokat és adott esetben az anizotrópiát döntően meghatározzák.

Ideális hiszterézishurok: ezt a huroktípust telítési könyökkel rendelkező ideális lineáris huroknak is nevezik. Ilyen a középpont-szimmetrikus ideális mágnesezési görbe. Az ideális négyszöghurok figyelembe veszi a hiszterézist és a telítést, de a mágneses anyag frekvenciafüggést nem.

Ideális mágnesezési görbe: két konstans meredeksége egyenes darabból áll. A telítést figyelembe veszi, de a mágneses anyag frekvenciafüggést nem.

Indukált anizotrópia: az egyébként izotróp anyag mágneses térben végzett „kezelése” által jön létre. Pl: a mágneses anyagot a Curie-pont alatt mágneses térben temperáljuk.

Indukciótörvény: a magnetodinamika alaptörvénye, amely szerint a vezetékhurok által körülfogott fluxus időbeli változása a hurokban villamos feszültséget indukál.

Izotróp anyag: minden térirányban azonos tulajdonságokkal rendelkezik. Keménymágneses anyagok: a 790 A/m-nél nagyobb Hc-értékkel rendelkező anyagok. Pl: az állandó mágnesek, mágneses szalagok, és mágneslemezek anyagai.

Kezdeti permeabilitás: a mágneses anyag nagyon kis vezérlésével a mágnesezési görbe kezdetén mérhető, permeabilitásnak nevezzük.

Kicserélődési energia: a ferromágneses kristályrács szabad összenergiájának az a része, amely csak a szomszédos spinek közötti szögtől függ, de független azok kristályrácsban elfoglalt helyétől.

Kicserélődési erő: az atomi nyomatékok parallel irányítottságát létrehozó erő. Kvantummechanikai természetű és a Curie-hőmérséklet elérésekor eltűnik.

Koercitív térerősség (Hc): az a térerősség, amely a megelőző telítést okozó gerjesztés irányával ellentétes – a felmágnesezésből visszamaradó remanens indukció, ill. mágnesezettség eltüntetéséhez szükséges – gerjesztést tud kifejteni. (A hiszterézishurok és a H-tengely metszéspontja.) Ha az indukció B=0, akkor +Hc vagy –Hc térerősség uralkodik. Különbséget kell tenni a B – H diagram BHC és M – H diagram MHC koercitív térerősség között. Csak az MHC anyagállandó. A lágymágneseknél BHC MHC, keménymágneseknél azonban a különbség nem elhanyagolható.

Koherens átfordulás: valamennyi spin egységes átfordulása vékony mágneses rétegek átmágnesezésekor. Kristályanizotrópia: a térrácsszerkezetből eredő anizotrópia. A permeabilitás pl. más a kocka testátlója, mint a kocka éle mentén.

Lágyítás: a mágneses anyag hőkezelése, amely vagy a további mechanikai megmunkálás (közbenső lágyítás), vagy a meghatározott kristályszerkezet elérése (végső lágyítás) érdekében történik.

Légrés: két egymáshoz képest elmozduló alkatrészt tartalmazó mágneskörben (pl: motor, jelfogó, gyűjtő- vagy tapadómágnes) szükségszerűen munkalégrést kell elhelyezni. Az ezzel járó „nyírás” döntően megváltoztatja a mért értékeket. Hogy ezek az értékek jelentősen ne romoljanak, a mágneses közepes úthossz és légréshossz aránya lehetőleg nagy kell, hogy legyen. A mozgó alkatrészeket nem tartalmazó mágneses körökbe is beiktathatnak légrést a kör jellemzőinek megjavítása érdekében. (pl: szűrőkörök vasmagjainál, ahol a légrés a jósági tényezőt megnöveli, vagy a hőmérsékletstabilitást javítja.

Lemágnesezés: eljárás a remanens indukció eltüntetésére.

Lemágnesezési folyamat: az Nt lemágnesezési tényező az H0 lemágnesező térerő meghatározására szolgál, amely a nyitott mágneses kör végein történő pólusképzéssel alakul ki és a külső Ha térerősség a kör belsejében a ténylegesen ható Hi értékre gyengül. Hi=Ha-NtM. Az Nt egyúttal a lemágnesezési vagy nyírási egyenes meredeksége a B-H mezőben: Nt=tg  A  szög a nyírási (lemágnesezési) egyenes B-tengelyhez mért szöge.

Lenz-törvény: a fizika általános érvényű törvénye, hogy minden hatás ellenhatást vált ki. Az indukált elektromos feszültség is olyan irányú, hogy a tér változásait igyekszik meggátolni, azaz a tekercsben az indukció növekedése és csökkenése ellen „tehetetlenség” lép fel. A tehetetlenség mértéke a tekercs L önindukciója.

Lorenz-erő: az az erőhatás, amelyet a mágneses tér a mozgó vezetőre gyakorol. Lökésszerű mágnesezés: az állandómágnes felmágnesezése a rövidzárlati-áramlökő transzformátor járomban.

Mágnes: a környezetében mágneses állapotot létrehozó test. Az elektrosztatikával való formális analógiára mágneses dipólról beszélhetünk, minthogy minden mágnes végein két egyenlő erősségű, de ellentétes értelemben „feltöltött” pólus található, amelyek egy másik mágnesre erőhatást gyakorolnak.

Mágneses anizotrop energia: az az energia, amelyet a szóban forgó anizotrópia meghatároz. Ezt írják le az anizotrópia állandók. Mágneses anizotrópia: a mágnesesen izotóp testet azonos nagyságú térerősség minden irányban azonos mértékben mágnesezi. A mágnesesen anizotrop testben találhatunk egy olyan előnyös „könnyű” irányt, melyben a test igen könnyen mágnesezhető. A legkülönbözőbb okai lehetnek egy test anizotrópiájának. Az anizotrópia mérőszáma a K anizotrópia-állandó (energia/térfogat).

Mágneses anyagok (lágymágneses anyagok): azokat a mágneses anyagokat nevezik, amelyekre a Hc koercitív erő rendszerint 100 A/m alatt van. A lágymágneses anyagok lineáris vagy négyszög-hiszterézishurkosak lehetnek. Mágneses árnyékolás: a mágneses erővonalak mindig a legkisebb mágneses ellenállást jelentő útvonalon haladnak, még ha az geometriai szempontból nézve kerülőutat is jelent. Ily módon egy nagy permeabilitású anyag valamely térből, pl. az árnyékoló búra belsejéből ki tudja „szívni” az erővonalakat.