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effetto magnetostrittivo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante

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La magnetostrizione (dal latino strictio - compressione, allungamento) è un fenomeno che consiste nel fatto che quando cambia lo stato di magnetizzazione di un corpo, cambiano il suo volume e le sue dimensioni lineari.

L'effetto fu scoperto da Joule nel 1842 ed è causato da un cambiamento nelle relazioni tra gli atomi nel reticolo cristallino, ed è quindi caratteristico di tutte le sostanze. Un cambiamento nella forma di un corpo può manifestarsi, ad esempio, in tensione, compressione, variazione di volume, che dipende sia dal campo magnetico agente che dalla struttura cristallina del corpo. I maggiori cambiamenti dimensionali di solito si verificano in materiali altamente magnetici. Il loro allungamento relativo di solito varia all'interno.

Distinguere la magnetostrizione volumetrica (dV/V) e la magnetostrizione lineare (dl/l).

I trasduttori magnetostrittivi sono utilizzati in tecnologia per convertire le variazioni del campo magnetico in vibrazioni meccaniche e viceversa (in particolare, in idroacustica). A frequenze da 10 Hz a 100 kHz vengono utilizzati materiali magnetostrittivi metallici; a frequenze fino a centinaia di MHz vengono utilizzati granati di ferrite basati su elementi di terre rare. L'effetto inverso (conversione della compressione in intensità del campo magnetico) fu scoperto dal fisico italiano E. Villari nel 1865 ed è chiamato effetto Villari.

Di solito viene utilizzata la magnetostrizione lineare. La tabella 1 mostra i dati sulla magnetostrizione lineare per vari metalli e leghe (m - permeabilità magnetica).

Effetto magnetostrittivo

Effetto magnetostrittivo gigante. Come si può vedere dai dati di cui sopra, il valore relativo della magnetostrizione nella maggior parte dei materiali ferromagnetici è piccolo. Tuttavia, letteralmente negli ultimi anni sono stati scoperti coefficienti di magnetostrizione insolitamente grandi (materiali e composti di terre rare) per un certo numero di sostanze. La tabella 2 mostra questi dati.

Effetto magnetostrittivo

Per la lega nichel-manganese-gallio è stato raggiunto un record assoluto del 6%.

La figura 1 mostra la dipendenza della variazione di dl / l dall'intensità del campo magnetico per alcuni metalli e leghe, la figura 2 mostra la stessa dipendenza per una lega di ferro e cromo con diverso contenuto di cromo (l'effetto massimo per una lega con un contenuto di cromo del 21,1%).

Effetto magnetostrittivo

La figura 3 mostra la dipendenza dl/l per il nichel al variare della temperatura assoluta.

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