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        理論和實踐依據


        常見電、磁、力效應


        1)  機電效應:正壓電效應、壓阻效應、威德曼效應


        2)  電機械效應:逆壓電效應、電動效應


        3)  磁機效應:磁致伸縮效應等


        4)  磁電效應:霍爾效應、磁敏電阻效應、蘇里效應、磁感生電效應、集膚效應


        5)  機磁效應:壓磁效應等


        6)  電磁效應:電磁效應、電磁感應效應

         

         

        效應的定義

        1) 霍爾效應:金屬或半導體薄片,若在它的兩端通過控制電流I,并在薄片的垂直方向上施加磁感應強度為B的磁場,則在垂直于電流和磁場的方向上(即霍爾輸出端之間)將產生電動勢UH(霍爾電動勢或霍爾電壓),這種現象稱為霍爾效應。

         

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        其中,RH是霍爾常數,I是控制電流,B是磁感應強度,d是霍爾元件的厚度。

         

        2)  壓磁效應:磁致伸縮材料在外力(或應力、應變)作用下,引起內部發生形變,產生應力,使各磁疇之間的界限發生移動,磁疇磁化強度矢量轉動,從而使材料的磁化強度和磁導率發生相應的變化。這種由于應力使磁性材料的磁性質變化的現象稱為壓磁效應,也稱為逆磁致伸縮效應。

         

        3)    磁致伸縮效應:某些鐵磁體及其合金,以及某些鐵氧體在外磁場作用下產生機械變形的現象稱為磁致伸縮效應或稱焦耳效應。

         

        4) 魏德曼(Wideman)效應:是磁致伸縮效應的一個特例,當給強磁性體的鐵磁桿件同時施加縱向和環狀磁場時,鐵磁桿件除在長度方向上發生伸縮變化外,還同時產生扭曲變形。這種物理現象稱為魏德曼效應。

         

        5)  逆魏德曼效應:置于環狀磁場中的鐵磁桿件,當通過縱向電流并使鐵磁桿件拉伸(壓縮)或扭曲時,則在桿件中產生縱向磁通。這種現象稱為逆魏德曼效應。

         

        6)   巴克豪森效應:鐵磁材料在磁化過程中產生巴克豪森 (Barkhausen) 跳躍,就使材料內部及周圍的磁場相應的發生變化。在置于磁場中的線圈內感應出電動勢。

         

        7)  磁阻效應(MR):在通電的半導體表面上垂直地加上磁場時,不但會出現霍爾電動勢,同時半導體兩端的電阻也將發生變化,這種現象叫磁阻效應。

         

        8)   巨磁阻抗效應:指敏感材料在較高頻率電流的激勵下,其敏感材料的阻抗隨外界磁場的變化而顯著變化的現象,簡稱GMI(Giant Magneto-impedance)效應。

         

        9)  各向異性磁電阻(AMR):由于電流和磁化方向的相對方向不同而導致的磁阻效應,稱為各向異性磁電阻效應。

         

        10)  巨磁電阻效應(GMR):是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現象。

         

        11)  趨膚效應:感應作用引起導體截面上電流分布不均勻,愈近導體表面電流密度越大現象。


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