Magnetický Barkhausenův efekt
Magnetické Barkhausenův účinek (také nazývaný Barkhausenův skoky nebo Barkhausenův hluk) se rozumí nespojité změny magnetizace z feromagnetických materiálů v neustále se měnícím magnetickým polem .
Pokud použijete externí magnetické pole na feromagnetický materiál a pomalu zvyšujete intenzitu pole , magnetizace se nezvyšuje stabilně , ale v malých rozdílech Barkhausen skočí - Heinrich Barkhausen to poprvé akusticky demonstroval v roce 1917 v podobě šumu .
Příčinou jsou elementární magnetické momenty v malých oblastech s rovnoměrným směrem magnetizace, tzv. Weissovy oblasti , které jsou odděleny Blochovými stěnami . Nejprve se stěny Bloch posune a skočí z defektu mřížky na defekt mřížky. V případě větší intenzity pole se magnetické momenty celých Weissových oblastí převrátí najednou, aniž by se zvýšila intenzita pole. Tím se náhle změní magnetické pole materiálu.
Magnetizační křivka je pak srovnatelná se stupňovitou křivkou. Vzestup přistání pak tvoří reverzibilní složku magnetické susceptibility , výška přistání je změna magnetizace v důsledku nevratné složky.
Experimentální důkaz magnetického Barkhausenova jevu poskytuje měnící se magnetické pole, ve kterém je vzorek umístěn. Trhliny jsou detekovány pomocí indukční cívky , která rovněž obklopuje vzorek a do kterého sluchátka nebo reproduktor jsou připojeny přes zesilovač . Hluk lze zviditelnit pomocí reproduktoru se zesilovačem proti proudu nebo na osciloskopu . Rychlost změny spouštěcího magnetického pole je zvolena tak nízká (řádově v řádu sekund až několik Hertzů), že se od ní výrazně liší šumové spektrum očekávané ve slyšitelné oblasti . Frekvenční spektrum se mění vířivými proudy, protože vysoké frekvence jsou oslabeny, čím hlouběji se jejich místo původu nachází v materiálu. To na jedné straně znamená, že tenké vzorky jsou zvláště vhodné pro detekci, a na druhé straně lze vertikální struktury znázornit na základě spektrálního složení.
Efekt lze použít pro nedestruktivní testování tvrdosti. Kromě toho se Barkhausenův hluk používá ke zkoumání strukturních a zbytkových napěťových stavů železných materiálů v blízkosti povrchu .
Odborná literatura
- Dr. Ing. Hans Fischer: Materiály v elektrotechnice. 2. vydání, Carl Hanser Verlag, Mnichov Vídeň, 1982, ISBN 3-446-13553-7
- Prof. Dr. Horst Stöcker: Kapesní kniha fyziky. 4. vydání, Verlag Harry Deutsch, Frankfurt nad Mohanem, 2000, ISBN 3-8171-1628-4
webové odkazy
- Numerická simulace Barkhausenova efektu se zvukovými soubory
- Podrobnější vysvětlení Barkhausenova skoku
Individuální důkazy
- ^ TU Mnichov, Fyzika: Barkhausenův efekt ve studentském experimentu
- ↑ QASS GmbH: Nedestruktivní zkoušení tvrdosti. Citováno 20. listopadu 2019 .
- ↑ Stresstech GmbH: Barkausenrauschen-Analyse ( memento v originálu od 28. března 2016 do internetového archivu ) Info: archiv odkaz se automaticky vloží a dosud nebyl zkontrolován. Zkontrolujte prosím původní a archivovaný odkaz podle pokynů a poté toto oznámení odstraňte. , technická aplikace
