Магнітастрыкцыя

Магнітастрыкцыя (ад лац.: strictio — сціск, нацягванне) — з’ява, якая разумееца ў тым, што пры змене стану намагнічанасці цела яго аб’ём і лінейныя памеры змяняюцца. Эфект адкрыты Джоўлем у 1842 годзе і выкліканы змяненнем узаемасувязяў паміж атамамі ў крышталічнай рашотцы, і таму уласцівы ўсім рэчывам. Змена формы цела можа праяўляцца, напрыклад, у расцяжэнні, сціску, змене аб’ёму, што залежыць як ад дзейнага магнітнага поля, так і ад крышталічнай структуры цела. Найбольшыя змены памераў звычайна адбываюцца ў моцнамагнітных матэрыялаў. Іх адноснае падаўжэнне $\Delta L/L$ звычайна вар’іруецца ў межах $10^{-5}\cdots 10^{-2}$.

Магнітастрыкцыйны эфект з’яўляецца абаротным, гэта значыць пры змене лінейных памераў цела пад дзеяннем знешніх сіл яго магнітныя ўласцівасці адпаведна змяняюцца. Гэта з’ява называецца магнітапругкім эфектам (эфект Вілары).

Эфект «гудзення»

Нізкачастотны трансфарматар

Пры працы многіх электрапрыбораў можна пачуць выходны ад іх шум. Шум прылад, якія сілкуюцца ад бытавой электрасеткі, можа быць падобны на гудзенне або гудзенне (паслухаць гудзенне  ). Адна з магчымых прычын гэтага — магнітастрыкцыя стрыжняў ў індуктыўных канструкцыях, такіх як трансфарматары або дроселі. Пры праходжанні пераменнага току праз іх катушкі ствараецца пераменнае магнітнае поле такой жа частоты, якое прымушае ферамагнітныя стрыжні сціскацца і расцягвацца (з частатой 100 Гц для 50 Гц току або кратных частотах), якія, у сваю чаргу, перадаюць гэтыя ваганні ў паветра і іншым элементам канструкцыі. Гучны шум можа значна пагоршыць экалагічную сітуацыю навакольнага прасторы. Дзеянне вібрацыі на ўнутраныя элементы канструкцыі можа паслужыць прычынай развіцця расколін, здольных вывесці прыбор з ладу.

Гэты прыклад добра ілюструе з’яву, але па сутнасці ім не з’яўляецца: гудуць, адштурхваючыся, пласціны, з якіх набраны стрыжань, — ці варта заліць яго клеем або, як гэта рабілі раней, убіць драўляную трэску і гудзенне спыніцца. Суцэльныя стрыжні «гудуць» так слаба, што патрэбен спецыяльны прыбор, каб зафіксаваць змены.

Выкарыстанне ў тэхніцы

Вымярэнне ўзроўню

Для вымярэння ўзроўню вадкасці, у рэзервуары усталёўваюць вертыкальны хвалявод з магнітастрыкцыйнага матэрыялу. Гэта робяць такім чынам, каб агаловак хвалявода размяшчаўся на знешняй верхняй паверхні рэзервуара, а ніжні канец ўпіраўся ў дно. На хвалявод насаджваюць кальцавы паплавок, які змяшчае пастаянныя магніты і свабодна плавае на паверхні вадкасці. З агалоўка ў хвалявод падаецца ультрагукавы імпульс. З-за магнітастрыкцыйнага эфекту (у дадзеным выпадку эфекту зваротнага: эфекту Вілары) паплавок стварае механічную дэфармацыю хвалявода. Адбіўшыся ад гэтай дэфармацыі, ультрагукавв імпульс вяртаецца ў агаловак, дзе адбываецца вымярэнне часу яго прыходу. Паводле гэтага часу судзяць аб вышыні размяшчэння паплаўка на хвалявод, а значыць і аб узроўні вадкасці ў рэзервуары .

Пры выкарыстанні паплаўкоў з рознай удзельнай масай магчыма вымярэнне не толькі ўзроўню вадкасці (узроўню мяжы падзелу вадкіх і газападобных фазы), але і ўзроўні падзелу асяроддзяў з адрознай шчыльнасцю (напрыклад, бензіну і падтаварнай вады).

На практыцы дадзены метад выкарыстоўваецца для вымярэння ўзроўню ў рэзервуарах вышынёй да 18 м і забяспечвае досыць нізкую абсалютную хібнасць вымярэнняў — каля 1 мм.

Генерацыя ультрагуку

Магнітастрыкцыя выкарыстоўваецца для генерацыі ультрагуку і гіпергуку. Для гіпергуку з частатой парадку 1 Ггц магнітастрыкцЫя застаецца практычна адзіным рэальным метадам яго атрымання.

Пазнакі ў антыкрадзежавых сістэмах

У некаторых антыкрадзежавых сістэмах выкарыстоўваюцца пазнакі, прынцып працы якіх заснаваны на выкарыстанні матэрыялаў з вялікім магнітастрыкцыйным эфектам.

Камп’ютарная памяць

У першых камп’ютарах выкарыстоўваўся дрот, які скручваўся або раскручваўся пад дзеяннем магнітнага поля, рэалізуючы такім чынам памяць на лініях затрымкі.

Спасылкі

• Магнитострикционный эффект
• Физическая энциклопедия, т.3. — М.:Большая Российская Энциклопедия,1994,ISBN 5-85270-019-3, стр.10, стр.11 и стр.12.

Гл. таксама

• Электрастрыкцыя
• Эфект Вілары