Základní pojmy
Magneticky tvrdý materiál
Pro trvalé magnety se používají materiály, označované souhrnně termínem "magneticky 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 = µo . H + J (1)
| kde: | H je intenzita magnetického pole [ A/m ] |
| B je magnetická indukce [ T ] | |
| J je magnetická polarizace [ T ] | |
| µo je permeabilita vakua (4π .10-7 Tm/A) |
Velikost polarizace je úměrná velikosti magnetického pole:
J = µo . (µr - 1) . H (2)
kde µr je relativní permeabilita
Vztah (1) je pak možno alternativně zapsat ve tvaru
B = µ . µr . H (3)
Hysterezní křivka
Závislosti J (H) resp. B (H) podle vztahů (2) resp. (3) charakterizují magneticky tvrdý materiál. Průběh závislosti od -Hmax do +Hmax 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 obrázku jsou vidět příklady obou typů hysterezní křivky. Liší se od sebe o aditivní složku µoH 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 obrázku 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 interakční síle magnetu vůči jiným feromagnetickým předmětům (nejčastěji železu).
| Veličina | Jednotka | Převod | |
| SI | cgs | ||
| Intenzita mag. pole H | A/m | Oersted (Oe) | 1 A/m = 12,57.10-3 Oe 1 kA/m = 12,57 Oe |
| Magnetická indukce B | Tesla (T) | Gauss (G) | 1 T = 1 Vs/m2 = 104 G 1 mT = 10 G |
| Magnetická polarizace J | Tesla (T) | Gauss (G) | 1 T = 104 G 1 mT = 10 G |
| Magnetický tok F | Weber (Wb) | Maxwell (Mx) | 1 Wb = 1 Vs = 108 Mx 1 mWb = 105 Mx |
| Hustota mag. energie w | J/m3 | G.Oe | 1 J/m3 = 1 Vs/m2. 1 A/m = 1 T.A/m 1 J/m3 = 125,7 GOe 1 kJ/m3 = 125,7.103 GOe |
| Permeabilita vakua µ | T / (A/m) | G / Oe | µ = 1,257.10-6 T / (A/m) = 1,257.10-6 Vs / (Am) = 1 G/Oe |
