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Zur Deutung des Zusammenhanges zwischen Elastizitätsmodul und Dämpfung ferromagnetischer Stoffe

  • Max Kornetzki
Chapter

Zusammenfassung

Wird ein ferromagnetischer Stoff einer elastischen Spannung unterworfen, so tritt zu der allen Stoffen eigenen elastischen Dehnung noch eine Dehnung magnetischen Ursprungs hinzu Diese Zusatzdehnung, die im Schrifttum mehrfach vorausgesagt1) und auch schon experimentell bestätigte2) wurde, ist leicht erklärbar, wenn man für ein Ferromagnetikum das zuerst von P. Weiss auf Grund der Theorie der spontanen Magnetisierung eingeführte Modell zugrunde legt. Nach dieser Theorie ist ein ferromagnetischer Stoff unterhalb der Curie-Temperatur bereits bei Abwesenheit äußerer magnetischer Felder bis zur technischen Sättigung magnetisiert, doch ist die Richtung der Magnetisierung in dem Körper jeweils in den einzelnen Kristalliten statistisch auf bestimmte Vorzugsrichtungen verteilt. Bei sauberen, nicht plastisch verformten Werkstoffen sind diese Vorzugsrichtungen, die mit den Richtungen leichtester Magnetisierbarkeit übereinstimmen, kristallographisch bedingt Da nun sowohl ein Herausdrehen der Magnetisierung aus einer Richtung leichter Magnetisierbarkeit als auch das Hinüberklappen in eine andere leichte Richtung eine Längenänderung des ferromagnetischen Stoffes verursacht, muß auf Grund einfacher thermodynamischer Beziehungen umgekehrt eine dem Stoff aufgedrückte Verzerrung eine Änderung der Richtung der spontanen Magnetisierung zur Folge haben. Je nach dem Vorzeichen der Magnetostriktion wird unter einer angelegten Zugspannung die spontane Magnetisierung entweder parallel (bei positiver Magneto­striktion) oder senkrecht zum Zug (bei negativer Magnetostriktion) ausgerichtet.

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Notes

Literatur

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  9. 2).
    Abgesehen von einigen Sonderfällen, z. B. wenn der Werkstoff bei Temperaturen untersucht wird, die dicht unter dem Schmelzpunkt liegen.Google Scholar
  10. 1).
    Siehe z. B…F. Bloch: Z. Physik 74 (1932) S. 333.Google Scholar
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  14. Arbeit von M. Kersten in: „Probleme der technischen Magnetisierungskurve“, herausgegeben von R. Becker; Berlin (1938).Google Scholar
  15. 3).
    Es wäre zwar möglich, daß die magnetische Remanenz bei kleinsten Feldern nur von 180 °-Wandverscbiebungen herrührt, während die 90°-Wände bei kleinen Feldern reversibel wandern. Für diese Annahme ist jedoch ein stichhaltiger physikalischer Grund nicht vorhanden, da der Remanenzmechanismus bei beiden Wandarten in vieler Beziehung übereinstimmen dürfte. Ein endgültiger Beweis wäre jedoch erst dadurch zu erbringen, daß das Verhalten der Remanenz der Magnetostriktion bei kleinen Feldern untersucht wird.Google Scholar
  16. 1).
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  17. 2).
    Diese Gleichung gibt die Lage der Spitzen von kleinen Magnetisierungsschleifen (Umkehrkurve) an. Deutung des Zusammenhanges zwischen Elastizitätsmodul und Dämpfung ferromagnetischer Stoffe. 53Google Scholar
  18. 1).
    Die Bedeutung dieser Ungleichung erkennt man, wenn man die linke Seite mit a erweitert. Man E 2 2 erhält dann ~° • É„ «1 oder É„ « É. Vergleicht man mit al. (5), so sieht man, daß die Ungleichung verlangt: Schleifenbreite klein gegen Schleifenamplitude. Es wird sich später zeigen, daß bei den für die Prüfung der abgeleiteten Beziehungen benutzten Meßergebnissen diese Bedingung erfüllt ist.Google Scholar
  19. 1).
    Ein Vergleich der Gl. (1) und (2) zeigt, daß der Elastizitätsmodul nicht eine der Permeabilität, sondern dem magnetischen Widerstand entsprechende Größe ist. Daher steht dem Abfall von E ein Anstieg der Permeabilität gegenüber.Google Scholar
  20. 2).
    Das Bild 5 entspricht. der Fig. 1 in der Arbeit von F. Förster und W. Köster; nur sind die in letzterer gebrachten Angaben in µµ durch 10–6 mm in Übereinstimmung mit den Ausführungen von F. Förster u. W. Köster im Textteil ihrer Arbeit ersetzt worden.Google Scholar
  21. 3).
    Deutung des Zusammenhanges zwischen Elastizitätsmodul und Dämpfung ferromagnetischer Stoffe.Google Scholar
  22. 1).
    Dieses Bild entspricht der Fig. 3 der genannten Arbeit; vgl. auch die vorhergehende Fußnote.Google Scholar
  23. 1).
    Der Verlauf der Kurve in Bild 8 steht ohne ersichtlichen Grund nicht in Übereinstimmung mit den Werten der Fig. 2 der Arbeit von F. Förster u. W. Köster.Google Scholar
  24. 2).
    Man kann hier statt der wahren Dehnung â ohne weiteres irgendeine Größe einsetzen, die) proportional ist, also z. B. die Schwingamplitude an irgendeiner Stelle des Stabes. Man muß dann nur auf der rechten Seite der Gl. (13) ebenfalls diese Meßgröße einsetzen.Google Scholar
  25. 1).
    Siehe die Abb. 8 in der Arbeit von R. Becker u. M. Kornetzki, a. a. O.Google Scholar
  26. 2).
    Siehe in der Abb. 12 der genannten Arbeit den Anfangsteil der Kurve TR.Google Scholar
  27. 3).
    Aus den Überlegungen folgt, daß die Remanenz einer kleinen Magnetostriktionsschleife ebenfalls quadratisch mit der Feldstärke wachsen müßte. Darüber liegen noch keine Messungen vor. Bekannt ist jedoch, daß die Neukurve der Magnetostriktion nicht linear, sondern etwa quadratisch beginnt.Google Scholar
  28. 4).
    Siehe Abb. 3 der Arbeit von R. Becker u. M. Kornetzki, a. a. O.Google Scholar
  29. 1).
    Bei der Rechnung wurde berücksichtigt, daß es sich in einem Fall um Torsion, im anderen Fall um Biegung handelt. Dabei ergibt sich ein Umrechnungsfaktor 2/i(2.Google Scholar
  30. 2).
    E. Giebe u. E. Blechschmidt: Ann. Physik 11 (1931) S. 905.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1938

Authors and Affiliations

  • Max Kornetzki

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