Запасается ли энергия при намагничивании железа?

Когда кусок железа намагничен и домены выровнены, сохраняется ли энергия? Если да, то сколько энергии сохраняется? Если есть притяжение между тем же железом и источником внешнего магнитного поля, где совершается работа, и происходит передача энергии. Равна ли энергия той, которая хранится при выравнивании доменов?

И сколько энергии хранится или требуется для выравнивания доменов?

Да. Энергия сохраняется. Компактный ответ здесь van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=17858 .
@annav Я прочитал исходник, очень полезно, спасибо! Однако равна ли энергия, накопленная (от плотности энергии) в поле, энергии, приложенной для выравнивания доменов? И равна ли она энергии, необходимой для размагничивания доменов? Например, скажем, магнитное поле магнита накопило энергию в 50 Дж, это означает, что оно может совершать работу, равную 50 Дж, на ферромагнетиках. Прикладываем ли мы такое же количество энергии для размагничивания магнита? Или даже размагнитить ферромагнетики, которые притягиваются к магниту?
Энергия сохраняется, поэтому, по крайней мере, столько энергии должно быть выделено, сколько существует в упорядоченных доменах, но в целом всегда есть некоторая потеря при восстановлении запасенной энергии, в тепле, в излучении или в движении, в зависимости от метода восстановления. .
@annav Я согласен. Однако состоит ли полная энергия системы из нескольких источников? Например: Энергия, необходимая для намагничивания ферромагнетика и Энергия, хранящаяся в поле для выполнения работы над другими ферромагнитными объектами, например, притяжения их и т. д. = Чистая общая сохраненная энергия? Потому что кажется, что намагничивание само по себе является процессом, требующим энергии. И явление притяжения тоже требует собственной энергии. Поэтому я предполагаю, что общая сохраненная энергия состоит из E1 + E2 + E3 = E total.
@annav По какой-то причине я считаю, что энергия, необходимая для намагничивания ферромагнетика из мягкого железа, не равна количеству энергии, приложенной для его притяжения внешним магнитным полем. Вот почему я предполагаю, что энергия — это чистая сумма их сложения или что-то в этом роде.
Хм. Физика — это не вопрос убеждений. постоянный магнит и электромагнит не различаются, если вокруг них одинаковое поле. Кусок ферромагнитного материала, чтобы стать постоянно намагниченным на высоком уровне, должен оставаться в магнитном поле долгое время, иначе эффект будет временным. Долгое время означает больше потраченной энергии (я думаю, это можно измерить с помощью электромагнита). См. здесь о гистерезисе и т. Д. Здесь hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/magperm.html
@annav Извините, что не прояснил это раньше, но это был не мой вопрос. В качестве ферромагнетика используется мягкое железо с низкой коэрцитивной силой. Таким образом, работа/энергия, необходимые для его намагничивания, очень малы. Меня интересовало только количество работы/энергии, необходимое для размагничивания мягкого железа или изменения его доменов от внешнего поля (B), и я предполагаю, что оно также должно быть низким. Так как у него очень низкая коэрцитивная сила.
@annav Мой аргумент заключается в том, что количество энергии для намагничивания мягкого железа НЕ РАВНО количеству энергии, которое поле прикладывает для притяжения мягкого железа. Должно быть меньше. Намагничивание и притяжение - два разных эффекта, не так ли? Эти два эффекта имеют разные значения энергии в зависимости от системы. Это не то, во что я «верю», это то, что я наблюдал и хотел бы поделиться для анализа.
Мне кажется, что анализ того, что происходит с доменами намагниченности, все еще остается предметом исследования. Вы не даете наблюдений в своем вопросе, а как вы измеряли энергию? Из ссылок, которые я предоставил, кажется, что гораздо меньшие магнитные поля, чем собственное поле домена, могут ориентировать домены. У меня нет инструментов, чтобы оценить, больше или меньше подаваемая энергия, чем энергия, доступная после появления крупномасштабного поля.
@annav Вот мой первый источник, в котором описывается энергия, необходимая для намагничивания ферромагнетиков из мягкого железа: en.wikipedia.org/wiki/Magnetoкристаллическая_анизотропия — в разделе «Релевантность частиц». Кроме того, из этого я сделал вывод, что энергия, используемая для притяжения того же мягкого железа, не равна его намагниченности. Итак, энергия притяжения равна энергии намагничивания. Это, однако, предположение, основанное на простом эксперименте и предыдущем источнике, я приведу больше данных, чтобы подтвердить это. Не думаете ли вы, что намагниченность имеет другое значение, чем притяжение? Или вы считаете, что все они являются одними и теми же значениями E?
Да, я интуитивно понимаю, что для намагничивания чего-то нужно затратить гораздо больше энергии, чем энергия, отдаваемая магнитом при притягивании чего-либо. Однако я не могу его рассчитать, и даже по ссылкам, которые вы даете, расчеты этих величин все еще являются предметом исследований, поскольку они включают кристаллические структуры и связи. Я думаю, что я перестану комментировать здесь, потому что это степень моих знаний по этому вопросу. Я не основываю свои знания по физике на убеждениях (за исключением основных аксиом, пока они не опровергнуты), и даже моя интуиция должна быть подкреплена числами.
Спасибо за все, это зависит от того, что это за «что-то», будь то твердое или мягкое железо, тогда вы можете определить количество необходимой энергии. но я думаю, вы не заметили мою точку зрения на «мягкое железо» и его низкую коэрцитивность, для выравнивания или рандомизации доменов потребуется небольшое количество энергии / работы. «Намагнитить что-то » зависит от того, что это за «что-то», мягкое или твердое железо. Таким образом, я «предполагаю», что работа по его намагничиванию или размагничиванию довольно невелика. Основываясь на предоставленной мной ссылке.
Найдите явление гистерезиса. любой материал с отличной от нуля коэрцитивной силой и остаточной намагниченностью не может быть намагничен или размагничен без потерь

Ответы (3)

Я считаю, что термин, который вы ищете, - это «Магнитостатическая энергия». Магнитостатика — это область, изучающая статические (постоянные) магнитные поля, как и электростатика.

Для однородного материала запасенная магнитостатическая потенциальная энергия равна:

Е м с "=" 1 2 мю 0 ∫ В М ⋅ ЧАС м с г 3 р

Вы можете найти полный вывод здесь . Статья Википедии о магнитных доменах также содержит много подробностей об энергии поля.

Что ж, вам, вероятно, следует проверить это, но, если я не ошибаюсь, (ферро) намагниченное состояние на самом деле является состоянием с более низкой энергией. Я считаю, что существует процесс, называемый «адиабатическое размагничивание», который на самом деле используется для достижения более низких криогенных температур. Хорошо, как я сказал; проверить это.

«Объемный кусок ферромагнитного материала в самом низком энергетическом состоянии практически не имеет внешнего магнитного поля. Говорят, что этот материал «ненамагничен».» - Википедия
Это смущает. Существует обменная энергия «Ех», которая является самой низкой, когда все домены направлены в одном направлении... «Она является самой низкой, когда все диполи направлены в одном направлении, поэтому она отвечает за намагничивание магнитных материалов. Когда два домены с разными направлениями намагниченности находятся рядом друг с другом, на доменной стенке между ними лежат магнитные диполи, направленные в разные стороны, увеличивая эту энергию. Эта дополнительная обменная энергия пропорциональна общей площади доменных стенок». - Википедия
Меня тоже смущает V-XCIX. Кажется, моя память может иметь это задом наперёд. Я не занимаюсь Википедией; но если вам это нравится, проверьте угол адиабатического размагничивания. Но Анна обычно говорит прямо.
это уже другой вопрос, т.е. "каково минимальное энергетическое состояние ферромагнитных материалов " . переориентации внешнего поля все еще исследуется. Утверждение о случайной ориентации, имеющей минимальную энергию, верно: подумайте о двух постоянных магнитах, требуется энергия, чтобы держать их параллельными, они имеют тенденцию заканчиваться с севера на юг, не так ли? Вики Далее в статье говорится о стабильных вторичных минимумах из-за кристаллической структуры.

Я думаю, что правильный ответ - хранить «более низкое энтропийное состояние», а не энергию

Привет, Тайна, не могли бы вы расширить и уточнить свой ответ?
Магнит — это упорядоченный атом железа, меньшая энтропия означает меньшую хаотичность. Это связано с энергией системы, что более низкая энтропия может быть преобразована в энергию. Как будто у вас есть запас воды на возвышенности
Запасается ли энергия при намагничивании железа?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v