[예비] 자기이력곡선

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본문내용

1. 목적
강자성 물체에 자기장을 가하여 가해 준 자기유도의 함수로 자화강도를 측정하여 자기 이력 곡선을 측정한다.
2. 기본 원리(이론)
한 물질 내의 분자적 자기 모멘트 들이 외부의 자기장에 의해서 어느 한 방향으로 정렬되는 정도는 자화강도(Magnetization) 이라 부르는 벡터량으로 기술된다. 작은 체적 V내에서 각 분자들의 자기모멘트를 m이라 하면, 그 내에 있는 총 자기모멘트는 벡터합 이다. 따라서 자화강도 은
로 정의된다. 즉, 단위체적당에 대한 자기모멘트가 된다.
한 물질 내의 자화강도 은 자기강도 와 그 물질의 성질(자화율)에 의존된다. 즉,
여기서 을 자화율이라 부르는데, 이 값에 따라 상자성체 (>0), 반자성체 (<0), 강자성체 (>>1)로 나눌 수 있다. 투자율 와는 의 관계가 있고, 로 된다. 강자성체(철, 니켈, 코발트 등의 합금체 등)는 외부 자기장 에 의해서 대단히 큰 자화강도 을 유발시킨다. 이것은 일차 함수적으로 변화하지 않으며, 그 자성체의 과거의 자기적 역사에 의존된다. 즉 과 과거의 역사에 따라 변화됨을 의미한다. 이런 현상을 자기이력이라 하며, 자화강도 와 자기강도 로, 또는 자성체의 자속밀도 와 자기강도 로 표시되는 곡선을 자기 이력 곡선이라 한다.
밑의 그래프는 식 에 의한 자기이력곡선을 표시한다. 를 서서히 증가해감으로써, 은 oab의 길을 따라 증가하여 포화상태로 된다. 다시 를 서서히 감소해가면 은 이전의 값을 갖는 것이 아니고, bc의 길을 따라 감소한다. 가 0이 되어도 oc의 크기에 해당하는 자화강도가 남아있게 된다. 다시 를 감소시키면 자기이력곡선을 얻는다.

참고 자료

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