네엘 효과

초파라믹(자석의 한 형태)에서 전도 코일의 초파라믹 물질이 자기장의 주파수를 변화시킬 때 네엘 효과가 나타난다.초파라마성 물질의 비선형성은 코일 단자에서 측정된 전압과 함께 주파수 혼합기의 역할을 한다.초기 주파수 및 특정 선형 조합의 주파수에서 몇 가지 주파수 성분으로 구성된다.측정할 전기장의 주파수 이동은 표준 코일로 직류 전류를 검출할 수 있다.

자기화 초파라믹 소재

역사

1949년 프랑스의 물리학자 루이 네엘(1904년-2000년)은 강자성 나노입자가 잘게 쪼개지면 일정 크기 이하의 이력(hysteresis)이 사라진다는 사실을 발견했는데,^[1]^[2] 이 현상을 초파라믹이라고 한다.이들 물질의 자기화는 응용된 장에 따라 달라지는데, 이는 고도로 비선형적이다.

이 곡선은 Langevin 함수에 의해 잘 설명되지만, 약한 분야의 경우 간단히 다음과 같이 쓸 수 있다.

M(H)=\chi _{0}H+N_{e

H^{3}+\varepsilon (H^{3

여기서 $\chi _{0}$ ${\$ 은 0 필드에서 민감성이며 $\chi _{0}$ , N $N_{e}$ ${\$ 은 $N_{e}$ Néel 계수로 알려져 있다.네엘 계수는 낮은 장에서 초파라믹 물질의 비선형성을 반영한다.

이론

네엘 효과의 예

$N$ $N$ 의 코일이 $S$ ${\$ $displaystyle$ $I_{\text{exc}}$ $}$ 을 $S$ (를) 통과하여 회전하면 $N$ I $I_{\text{exc}}$ 의 전류 {\ $displaystyle I_{\text}}}}}}}$ 이 $I_{\text{exc}}$ (가) 자기장 H $H_{ext}$ $H_{ext}$ $H_{ext}$ ${\$ 에 코일의 축과 결합되어 $H_{ext}$ 초자성 물질이 내부로 침전된다.코일을 감다

코일의 권선 단자( $e$ ${\displaystyle e$ 에 대한 기전력은 다음 공식으로 주어진다.

e=-d\phi /dt=-SdB/dt

여기서 $B$ $B$ 은 $B$ 방정식에 의해 주어진 자기 유도다.

B=\mu _{0}\mu _{r}(H+M)

자성 물질이 없을 때

M=0

그리고

{\displaystyle B=\mu _{0}\mu _{r}(H_{ext})+

H_{\text{exp}}}

.

이 식을 구분하면 전압의 주파수는 흥분 전류 $i_{\text{exc}}$ ${\$ 또는 $i_{\text{exc}}$ 자기장 $H_{ext}$ $H_{ext}$ $H_{ext}$ $H_{ext}$ ${\$ 와 동일하다 $H_{ext}$

Taylor 팽창의 높은 조건을 무시한 초파라믹 소재가 존재하는 경우, 우리는 B:

B=\mu _{0}\mu _{0}((1+\chi _{0})(H_{ext})+H_{\text{exp}}+N_{e}(H_{ext}+)H_{\text{exc}^{3}}

방정식의 첫 번째 항 $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ ( $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ + $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ r $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ ( $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ + μ 0 $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ ) $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ e $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ + $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ ) ${\displaystyle \mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+)+)$ 의 새로운 파생. $H_{\text}}}$ 은(는) 흥분 $i_{\text{exc}}$ ${\$ 또는 $i_{\text{exc}}$ 자기장 $H_{ext}$ e $H_{ext}$ $H_{ext}$ ${\$ 의 스트림의 주파수 전압 성분을 제공한다 $\mu _{0}\mu _{r}(1+\chi _{0})(H_{ext}+H_{\text{exc}})$ $H_{ext}$

$(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ ( $He$ x $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ + H $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ ) 3 $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ = $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ 3 $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ + 3 $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ e $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ H $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ + $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ t $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ + H $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ 3 ${\$ (H_{ $ext})++$ $H_{\text{exp}^{3}=H_{ext}^{3}+3$ $H_{ext}^{2$ $}H_{\text{exc}+3$ $H_{ext}H_{\text{exc}^{2}+$ $H_{\text{exc}^{3}}$ 은(는) 모듈 간 주파수가 성분을 시작하고 그 선형 조합을 생성하는 주파수 성분을 곱한다 $(H_{ext}+H_{\text{exc}})^{3}=H_{ext}^{3}+3H_{ext}^{2}H_{\text{exc}}+3H_{ext}H_{\text{exc}}^{2}+H_{\text{exc}}^{3}$ .초파라마성 물질의 비선형성은 주파수 혼합기의 역할을 한다.

$H(l)$ ( $H(l)$ ) $H(l)$ 을 $H(l)$ (를) 호출하여 0과 L ${\$ 사이의 압시사를 따라 위의 유도 코일을 통합하고 $L_{p}$ $t$ ${\displaystytle$ t $}$ 에 대해 차별화하면 다음을 얻을 $t$ 수 있다.

u(t)=L{\frac {dI(t)}{dt}+F_{Rog}{\frac {d}{d}}}\왼쪽[\int _{0}^{H}Lp(l)dl\right]+F_{\text{Neel}\왼쪽[\int _{0}^{H}Lp(l)dl\right]I(t){\frac {dI(t)}{dt}}}}

$I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ ( $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ ) $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ = $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ ( $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ t $I_{\text{exc}}(t)=I_{\text{exc}}\cos(w_{\text{exc}}t)$ ) ${\displaystyle I_{\text{exc}}(t)=$ $I_{\text{exc}\cos(w_{\text{exc}t)}$

고주파수송전기 주위의 네엘 효과에 의한 EMF 외관의 스펙트럼 표현

기존의 자가 인덕턴스 및 로고스키 효과의 용어는 원래 주파수에서 모두 발견된다.세 번째 용어는 Néel 효과에 기인한다; 그것은 흥분 전류와 외부 장 사이의 상호변조를 보고한다.

흥분 전류가 정현상일 때, 그 효과는 정보 흐름 장을 전달하는 두 번째 고조파 외관이 특징인 네엘이다.

u(t)=LI_{\text{exc}w_{\text{exc}\cos(w_{\text{exc}t)+F_{Rog}{\frac {d}}{dt}\왼쪽[\int _{0}^{Lp}H_{ext}(l)dl\right]+F_{\text{Neel}\왼쪽[\int _{0}^{0}H_{ext}(l)dl\right]{\frac {I_{\ext}^{exc}{2}}:w_{\text{exc}}{exc}:{2}}:w_{w_{ww_{\text}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}"

응용 프로그램

네엘 효과 전류 센서 설계

네엘 효과의 중요한 적용은 전류 센서로서 전류를 가진 도체에 의해 복사되는 자기장을 측정하는 것이다.^[3]^[4] 이것이 네엘 효과 전류 센서의 원리다.네엘 효과로 접촉 없는 전류 변압기에 초저주파형 센서로 전류를 정확하게 측정할 수 있다.

네엘 효과 전류 센서의 변환기는 초파라믹 나노입자의 핵심을 가진 코일로 구성된다.코일은 전류 방출에 의해 통과된다.

i_{\text{exc}}(t)

i_{\text{exc}}(t)

)

{\displaystyle i_{\text{exc}}(t

측정할 외부 자기장이 있는 경우:

H_{ext}(t)

변환기는 (Néel 효과로) 측정할 정보, 반송파 주파수를 중심으로 H(f)를 변환하며, 순서 2 흥분 전류 2의 고조파:

f_{\text{exc}

그게 더 간단해코일에 의해 발생하는 기전력은 측정하기 위한 자기장에 비례한다.

H_{ext}(t)

그리고 흥분 전류의 제곱까지:

[\displaystyle fem(t)=)F_{\text{Neel}i_{\text{exc}^{2}(t)H(t)}

측정 성능을 개선하기 위해(예: 선형성, 온도 및 진동에 대한 민감도) 센서에는 두 번째 고조파를 취소하기 위한 두 번째 영구 권선 반동이 포함된다.1차 전류에 대한 전류 반응의 관계는 다음과 같은 반작용에 대한 턴 수에 비례한다.

{\

I_{p}/N_{cr

참조

^ 과학아카데미, 1949-1901 (T228) -1949/06, 페이지 664-666.
^ 루이 네엘, "테라코타 강자성 항력의 이론" 웨이백 머신에 2014-03-12, 지구물리학 5호, 파시 2호, 페이지 99-136에 보관.
^ 이러한 센서/게시판에 대한 자기장 및 전류 제어 방법 및 자기 코어 세부 정보/라이브러리? CC = EN & NR = 2891917 "특허 FR 2891917."
^ 특정 형상의 자기장의 유량 센서를 이용하여 전류를 측정하는 방법, 그 결과 시스템은 그러한 과정을 통해 얻는다, "특허 FR 2971852"]

참고 항목

[1] 과학아카데미, 1949-1901 (T228) -1949/06, 페이지 664-666.

[2] 루이 네엘, "테라코타 강자성 항력의 이론" 웨이백 머신에 2014-03-12, 지구물리학 5호, 파시 2호, 페이지 99-136에 보관.

[3] 이러한 센서/게시판에 대한 자기장 및 전류 제어 방법 및 자기 코어 세부 정보/라이브러리? CC = EN & NR = 2891917 "특허 FR 2891917."

[4] 특정 형상의 자기장의 유량 센서를 이용하여 전류를 측정하는 방법, 그 결과 시스템은 그러한 과정을 통해 얻는다, "특허 FR 2971852"]

[1]

[2]

[3]

[4]

Search

네엘 효과

네임스페이스

더

목차

역사

이론

응용 프로그램

참조

참고 항목