Состояние намагниченности

Если начальное магнитное состояние материала тонкостенного торои-да характеризуется значениями Н = О, В = 0, то при плавном нарастании тока получим нелинейную зависимость В (И), которая называется кривой первоначального намагничивания ( 7.5, штриховая линия). Начиная с некоторых значений напряженности // магнитного поля индукция В в тонкостенном ферромагнитном тороиде практически перестает увеличиваться и остается равной 8тдх . Эта область зависимости В (Я) называется областью технического насыщения.

Ферриты с ППГ используются как магнитные элементы для хранения и обработки информации потому, что имеют два устойчивых магнитных состояния, соответствующие положительному и отрицательному значениям остаточной магнитной индукции. Для перехода из одного состояния в другое материал либо перемагничивают импульсом тока, создающим поле, значительно превосходящее коэрцитивную силу, либо совпадающими по времени несколькими токовыми импульсами, каждый из которых не может заметно изменить состояние материала, а суммарно они превосходят коэрцитивную силу.

Если начальное магнитное состояние материала тонкостенного торои-да характеризуется значениями Н = О, В = О, то при плавном нарастании тока получим нелинейную зависимость В (Н), которая называется кривой первоначального намагничивания ( 7.5, штриховая линия). Начиная с некоторых значений напряженности Н магнитного поля индукция В в тонкостенном ферромагнитном тороиде практически перестает увеличиваться и остается равной Втах. Эта область зависимости В (Я) называется областью технического насыщения.

Если начальное магнитное состояние материала тонкостенного торои-да характеризуется значениями Я = О, В = 0, то при плавном нарастании тока получим нелинейную зависимость В (Я), которая называется кривой первоначального намагничивания ( 7.5, штриховая линия). Начиная с некоторых значений напряженности // магнитного поля индукция В в тонкостенном ферромагнитном тороиде практически перестает увеличиваться и остается равной Втах . Эта область зависимости В (Я) называется областью технического насыщения.

Металл или сплав Состояние материала Предел прочности о , МПа Модуль упругости Е, ГПа Плотность •у, г/см3 Удельная прочность Удельная жесткость *«

Металл или сплав Состояние материала Предел прочно* ста ст„ МПа Модуль упругости Е, ГПа Плотность 1, г/см3 Удельная прочность Удельная жесткость *»

На 2.8(а) заштрихованная область представляет сверхпроводящее состояние, а незаппрИАОванная область вне кривой PQ — нормальное состояние материала. Эта кривая называется граничной кривой. Если материал используется в условиях температуры и магнитной индукции, соответствующих точке X диаграммы состояния, то сверхпроводимость может быть нарушена при нагреве (переход через кривую PQ в точке Y) или при повышении магнитной индукции (переход через кривую PQ в точке Z), а в более общем случае в результате одновременного повышения как температуры, так и магнитной индукции с пересечением пограничной кривой PQ в любой ее точке между точками Y и Z, Так как впервые ставшие известными сверхпроводники (простые сверхпроводники) имели лишь весьма малые значения В№ с (левая часть табл. 2.1), попытки практического использования явления сверхпроводимости были оставлены почти на 50 лет, вплоть до открытия твердых сверхпроводников в 50s годах нашего столетия.

Из любого решения (9.21), (9.23) или (9.24) непосредственно следует, что для каждого дангого материала существуют определенные, характерные для него падения напряжения на контактах, при которых температура контактного пятна достигает значений, определяющих фазовое состояние материала. Так, температуре рекристаллизации соответствует напряжение рекристаллизации Up, которое называют еще напряжением размягчения. Температуре плавления материала соответствует напряжение плавления ?Лт.-,, а температуре кипения — напряжение кипения /7КИп. Для некоторых металлов значения этих напряжении даны в табл. 9.2.

Кривые возврата могут быть получены при воздействии на ферромагнитный материал поля, совпадающего по направлению с намагниченностью, либо при уменьшении воздушного зазора. В обоих случаях можно считать, что эти явления ничем не отличаются одно от другого. Однако ординаты кривых, характеризующих это явление, имеют несколько отличные значения: при уменьшении воздушного зазора состояние материала определяется кривой Bj (Я), а при подмагничивании током — кривой В (Я), где В = = Bj + В[. При подмагничивании током в точках, соответствующих Bj, появятся добавочные составляющие индукции от свободных токов, равные

ДЯ соответствует относительно небольшое изменение индукции. В случае же изменения состояния магнита, соответствующего перемещению по спинке кривой размагничения, такому же изменению ДЯ соответствует значительное изменение индукции (угол ар между касательной к кривой В (Н) и осью абсцисс значительно больше авз и при больших значениях размагничивающего поля приближается к 90°). К. этому необходимо добавить, что, если изменение характеристик магнита определяется перемещением по спинке кривой размагничения, состояние материала имеет необратимый характер, в то время как точки на прямой возврата соответствуют обратимому состоянию магнита.

Динамические характеристики магнитных материалов изменяются, если на материал, кроме переменного поля, действует еще и постоянное. Магнитное состояние материала в этом случае изменяется по несимметричной петле магнит.-

Матричные ОЗУ типа 3D обладают рядом недостатков. Главный из них состоит в следующем. При подаче считывающих импульсов сигнал считывания должен поступать в выходную шину только е опрашиваемого сердечника, который переходит из состояния намагниченности одного направления в состояние намагниченности другого направления. Однако кроме этого полезного сигнала при опросе возникают сигналы помех, так как при подаче импульсов тока в адресные шины в

стике устойчиво сохраняет сообщенное ему состояние намагниченности 0 или 1. Перевод сердечника из одного устойчивого состояния намагниченности в другое осуществляется подачей в управляющую обмотку импульсов тока /т чередующейся полярности, которые создают ноле Нт, превышающее Нс. По/:е Нт может быть получено несколькими совпадающими по времени токами /р, создающими каждый в отдельности поле HpЯ0, вызывающее его переключение из одного устойчивого состояния намагниченности в другое.

Чтение записанной в сердечники информации осуществляется при подаче в координатные обмотки выбранного сердечника импульсов тока — 1Р, имеющих полярность, противоположную токам записи 1. Если в выбранном сердечнике была записана 1, то токи чтения переключат сердечник в протиЕоположное состояние намагниченности и при этом на выходной обмотке считывания изведется импульс напряжения. Если в выбранном сердечнике был записан 0, то изменения намагниченности не произойдет и на выходной обмотке сигнал не появится. Необходимо отметить, что после считывания информации с сердечника он всегда оказывается в состоянии 0. Для того чтобы записанная в данный сердечник 1 не терялась, после чтения сразу же выполняется запись 1, т.е. производится «регенерация информации».

Одновременно с этим в соответствии с переданной из процессора в регистр слова ЗУ новой информацией возбуждаются током записи—1Р разрядные обмотки записи, если в триггере данного разряда регистра слова находится 1. В результате этого сердечники в тех разрядах, где в регистре слова ЗУ содержатся 1, получают полное возбуждение +/т и переходят в состояние .намагниченности, соответствующгй записи 1. Сердечники, получившие частичное возбуждение по линии слова, остаются в состоянии 0. Тем самым осуществляется запись в сердечнике новой информации.

В результате считывания информации с выбранных сердечников они оказываются в состоянии намагниченности, соответствующей 0. Поэтому, чтобы считанная с них информация не была потеряна, необходимо произвести ее регенерацию. С этой целью в те же обмотки X и Y посылаются совпадающие по времени токи записи -\-1р, имеющие полярно :ть, противоположную токам чтения. При этом, очевидце, все сердечники выбранного слова стремятся перейти в состояние намагниченности, соответствующее 1. Для того чтобы предотвратить переход в состояние 1 сердечников, в которых следует сохранить цифру 0, в соответствующей разрядной матрице возбуждается обмотка запрета записи 1 током с ампли-

ние 0 после передачи из процессора новой информации для записи ( 4-12). Та<им образом, в состояние намагниченности, соответствующее 1, перейдут сердечники тех разрядов, для которых в регистре слова записаны 1, а остальные сердечники останутся в состоянии, соответствующем 0. Тем самым осуществляется запись новой информации.

Постоянные магниты, обладающие способностью сохранять состояние намагниченности, нашли широкое распространение н в электрических аппаратах, в особенности в поляризованных электромагнитах [10].

Чтение записанной в сердечники информации осуществляется при подаче в координатные обмотки выбранного сердечника импульсов тока — 1Р, имеющих полярность, противоположную токам записи 1. Если в выбранном сердечнике была записана 1, то токи чтения переключат сердечник в противоположное состояние намагниченности и при этом на выходной обмотке считывания изведется импульс напряжения. Если в выбранном сердечнике был записан 0, то изменения намагниченности не произойдет и на выходной обмотке сигнал не появится. Необходимо отметить, что после считывания информации с сердечника он всегда оказывается в состоянии 0. Для того чтобы записанная в данный сердечник 1 не терялась, после чтения сразу же выполняется запись 1, т.е. производится «регенерация информации».

В результате считывания информации с выбранных сердечников они оказываются в состоянии намагниченности, соответствующей 0. Поэтому, чтобы считанная с них информация не была потеряна, необходимо произвести ее регенерацию. С этой целью в те же обмотки X и Y посылаются совпадающие по времени токи записи +/р, имеющие полярность, противоположную токам чтения. При этом, очевидно, все сердечники выбранного слова стремятся перейти в состояние намагниченности, соответствующее 1. Для того чтобы предотвратить пере-ХОД в состояние 1 сердечников, в которых следует сохранить цифру 0, в соответствующей разрядной матрице возбуждается обмотка запрета записи 1 током с ампли-

ние 0 после передачи из процессора новой информации для записи ( 4-12). Таким образом, в состояние намагниченности, соответствующее 1, перейдут сердечники тех разрядов, для которых в регистре слова записаны ], а остальные сердечники останутся в состоянии, соответствующем 0. Тем самым осуществляется запись новой информации.

Если Создать магнитное поле напряженностью + Яс, а затем снять его, в сердечнике сохранится остаточная магнитная индукция, примерно равная +Вт. Для перемагничивания сердечника к нему нужно приложить отрицательное магнитное поле напряженностью — Я0 после снятия которого в сердечнике сохранится остаточная магнитная индукция —Вт. Таким образом, магнитный элемент с прямоугольной петлей гистерезиса имеет два устойчивых состояния: +В„ и — Вт. На этом свойстве и основано использование магнитных элементов в импульсных схемах в качестве переключающих и запоминающих устройств. В двоичной системе счисления устойчивое состояние намагниченности сердечника +Вт принято обозначать «1», а состояние — Вт — «О».