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理论和实践依据


常见电、磁、力效应


1)  机电效应:正压电效应、压阻效应、威德曼效应


2)  电机械效应:逆压电效应、电动效应


3)  磁机效应:磁致伸缩效应等


4)  磁电效应:霍尔效应、磁敏电阻效应、苏里效应、磁感生电效应、集肤效应


5)  机磁效应:压磁效应等


6)  电磁效应:电磁效应、电磁感应效应

 

 

效应的定义

1) 霍尔效应:金属或半导体薄片,若在它的两端通过控制电流I,并在薄片的垂直方向上施加磁感应强度为B的磁场,则在垂直于电流和磁场的方向上(即霍尔输出端之间)将产生电动势UH(霍尔电动势或霍尔电压),这种现象称为霍尔效应。

 

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其中,RH是霍尔常数,I是控制电流,B是磁感应强度,d是霍尔元件的厚度。

 

2)  压磁效应:磁致伸缩材料在外力(或应力、应变)作用下,引起内部发生形变,产生应力,使各磁畴之间的界限发生移动,磁畴磁化强度矢量转动,从而使材料的磁化强度和磁导率发生相应的变化。这种由于应力使磁性材料的磁性质变化的现象称为压磁效应,也称为逆磁致伸缩效应。

 

3)    磁致伸缩效应:某些铁磁体及其合金,以及某些铁氧体在外磁场作用下产生机械变形的现象称为磁致伸缩效应或称焦耳效应。

 

4) 魏德曼(Wideman)效应:是磁致伸缩效应的一个特例,当给强磁性体的铁磁杆件同时施加纵向和环状磁场时,铁磁杆件除在长度方向上发生伸缩变化外,还同时产生扭曲变形。这种物理现象称为魏德曼效应。

 

5)  逆魏德曼效应:置于环状磁场中的铁磁杆件,当通过纵向电流并使铁磁杆件拉伸(压缩)或扭曲时,则在杆件中产生纵向磁通。这种现象称为逆魏德曼效应。

 

6)   巴克豪森效应:铁磁材料在磁化过程中产生巴克豪森 (Barkhausen) 跳跃,就使材料内部及周围的磁场相应的发生变化。在置于磁场中的线圈内感应出电动势。

 

7)  磁阻效应(MR):在通电的半导体表面上垂直地加上磁场时,不但会出现霍尔电动势,同时半导体两端的电阻也将发生变化,这种现象叫磁阻效应。

 

8)   巨磁阻抗效应:指敏感材料在较高频率电流的激励下,其敏感材料的阻抗随外界磁场的变化而显著变化的现象,简称GMI(Giant Magneto-impedance)效应。

 

9)  各向异性磁电阻(AMR):由于电流和磁化方向的相对方向不同而导致的磁阻效应,称为各向异性磁电阻效应。

 

10)  巨磁电阻效应(GMR):是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。

 

11)  趋肤效应:感应作用引起导体截面上电流分布不均匀,愈近导体表面电流密度越大现象。


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