измерения характеристик магнитного поля или магнитных свойств веществ (материалов). К измеряемым характеристикам магнитного поля относятся: вектор магнитной индукции (См. Магнитная индукция) В, напряжённость поля Н, поток вектора индукции (Магнитный поток), градиент магнитного поля и другие. Магнитное состояние вещества определяется: Намагниченностью J - величиной результирующего магнитного момента, отнесённого к единице объёма (или массы) вещества; магнитной восприимчивостью (См. Магнитная восприимчивость) χ, магнитной проницаемостью (См. Магнитная проницаемость) μ, магнитной структурой (См. Магнитная структура). К важнейшим характеристикам наиболее распространённых магнитных материалов - ферромагнетиков (См. Ферромагнетики) - относятся: кривые индукции В (Н) и намагничивания J (Н), то есть зависимости В и J от напряжённости поля Н, Коэрцитивная сила, потери энергии на перемагничивание (см. Гистерезис), максимальная магнитная энергия единицы объёма (или массы), Размагничивающий фактор (коэффициент размагничивания) ферромагнитного образца.

Для измерения магнитных характеристик применяют следующие методы: баллистический, магнитометрический, электродинамический, индукционный, пондеромоторный, мостовой, потенциометрический, ваттметровый, калориметрический, нейтронографический и резонансный.

Баллистический метод основан на измерении баллистическим гальванометром количества электричества, индуктируемого в измерительной катушке при быстром изменении сцепленного с ней магнитного потока (см. Баллистический метод электроизмерений). Кроме баллистических гальванометров, для измерения магнитного потока применяют веберметры (Флюксметры) - магнитоэлектрические и фотоэлектрические. Веберметрами можно измерять медленно меняющиеся потоки. Баллистическим методом определяют основную кривую индукции В (Н), кривую намагничивания J (H), петлю гистерезиса, различные виды проницаемости и размагничивающий фактор ферромагнитных образцов.

Магнитометрический метод основан на воздействии исследуемого намагниченного образца на расположенную вблизи него магнитную стрелку. По углу отклонения магнитной стрелки от начального положения определяют магнитный момент образца. Далее можно вычислить J, В и Н. Таким образом, метод даёт возможность найти зависимости В (Н) и J (H), петлю гистерезиса и магнитную восприимчивость. Благодаря высокой чувствительности магнитометрического метода его широко применяют для измерений геомагнитного поля и для решения ряда метрологических задач.

Иногда для определения характеристик магнитного поля, в частности в промышленных условиях, применяют электродинамический метод, при котором измеряют угол поворота катушки с током под действием магнитного поля намагниченного образца. К преимуществам метода относится возможность градуирования шкалы прибора непосредственно в единицах измеряемой величины (В или Н).

Для исследования ферромагнитных веществ в широком интервале значений Н используются индукционный и пондеромоторный методы. Индукционный метод позволяет определять кривые В (Н), J (H), петлю гистерезиса и различные виды проницаемости. Он основан на измерении эдс индукции, которая возбуждается во вторичной обмотке при пропускании намагничивающего переменного тока через первичную обмотку образца. Метод может быть также использован для измерения намагниченности в сильных импульсных магнитных полях и магнитной восприимчивости диа- и парамагнитных веществ в радиочастотном диапазоне.

Пондеромоторный метод состоит в измерении механической силы, действующей на исследуемый образец в неоднородном магнитном поле. Особенно широко метод применяется при исследовании магнитных свойств слабомагнитных веществ. На основе этого метода созданы разнообразные установки и приборы для М. и.: маятниковые, крутильные и рычажные Магнитные весы, весы с использованием упругого кольца и другие. Метод применяется также при измерении магнитной восприимчивости жидкостей и газов, намагниченности ферромагнетиков и магнитной анизотропии (см. Анизометр магнитный).

Мостовой и потенциометрический методы определения магнитных характеристик в большинстве случаев применяются для измерений в переменных магнитных полях в широком диапазоне частот. Они основаны на измерении параметров (индуктивности L и активного сопротивления r)электрической цепи с испытуемыми ферромагнитными образцами. Эти методы позволяют определять зависимости В (Н), J (H), составляющие комплексной магнитной проницаемости и комплексного магнитного сопротивления в переменных полях, потери на перемагничивание.

Наиболее распространённым методом измерения потерь на перемагничивание является ваттметровый метод, им пользуются при синусоидальном характере изменения во времени магнитной индукции. При этом методе с помощью Ваттметра определяется полная мощность в цепи катушки, используемой для перемагничивания образца. Ваттметровый метод стандартизован для испытания электротехнических сталей.

Абсолютным методом измерения потерь в ферромагнитных материалах является калориметрический метод, который используется в широком частотном диапазоне. Он позволяет измерять потери при любых законах изменения напряжённости магнитного поля и магнитной индукции и в сложных условиях намагничивания. Сущность этого метода состоит в том, что мерой потерь энергии в образце при его намагничивании переменным магнитным полем является повышение температуры образца и окружающей его среды. Калориметрические М. и. осуществляются методами смешения, ввода тепла и протока (см. Калориметр).

Магнитную структуру (См. Магнитная структура) ферромагнитных и антиферромагнитных веществ исследуют с помощью нейтронографического метода, основанного на явлении магнитного рассеяния нейтронов, возникающего в результате взаимодействия магнитного момента нейтрона с магнитными моментами частиц вещества (см. Нейтронография).

Резонансные методы исследования включают все виды магнитного резонанса (См. Магнитный резонанс) - резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля электронной или ядерной подсистемой вещества. Эти подсистемы, кроме электромагнитной энергии, могут резонансно поглощать энергию звуковых колебаний - так называемый магнетоакустический парамагнитный резонанс, который также применяют в М. и.

Важную область М. и. составляют измерения характеристик магнитных материалов (ферритов (См. Ферриты), магнитодиэлектриков (См. Магнитодиэлектрики) и др.) в переменных магнитных полях повышенной и высокой частоты (от 10 кгц до 200 Мгц). Для этой цели применяют в основном ваттметровый, мостовой и резонансный методы. Измеряют обычно потери на перемагничивание, коэффициент потерь на гистерезис и вихревые токи, компоненты комплексной магнитной проницаемости. Измерения осуществляют при помощи Пермеаметра, аппарата Эпштейна, Феррометра и других устройств, позволяющих определять частотные характеристики материалов.

Существуют и другие методы определения магнитных характеристик (магнитооптический, в импульсном режиме перемагничивания, осциллографический, метод вольтметра и амперметра и другие), позволяющие исследовать ряд важных свойств магнитных материалов.

Приборы для М. и. классифицируют по их назначению, условиям применения, по принципу действия чувствительного элемента (датчика, или преобразователя). Приборы для измерения напряжённости поля, индукции и магнитного момента обычно называют Магнитометрами, для измерения магнитного потока - флюксметрами или веберметрами; потенциала поля - магнитными потенциалометрами (См. Магнитный потенциалометр), градиента - градиентометрами; коэрцитивной силы - Коэрцитиметрами и так далее. В соответствии с классификацией методов М. и. различают приборы, основанные на явлении электромагнитной индукции, гальваномагнитных явлениях (См. Гальваномагнитные явления), на силовом (пондеромоторном) действии поля, на изменении оптических, механических, магнитных и других свойств материалов под действием магнитного поля (см., например, Феррозонд), на специфических квантовых явлениях (см. Квантовый магнитометр). Единая классификация приборов для М. и. не разработана.

Лит.: Электрические измерения. Средства и методы измерений (общий курс), под редакцией Е. Г. Шрамкова, М., 1972; Кифер И. И., Пантюшин В. С., Испытания ферромагнитных материалов, М. - Л., 1955; Чечерников В. И., Магнитные измерения, 2 изд., М., 1969; ГОСТ 12635-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц, ГОСТ 12636-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 1 до 200 Мгц.

В. И. Чечерников.

служат для воспроизведения длин заданного размера. М. д. подразделяются на штриховые, концевые и штрихо-концевые. Размеры штриховых М. д. определяются расстоянием между нанесёнными на них штрихами, концевых - расстоянием между измерительными поверхностями, ограничивающими меры. Штрихо-концевые М. д. - это концевые меры, на которых дополнительно нанесены штрихи, соответствующие дольным единицам длины.

Штриховые М. д. бывают однозначные и многозначные. Конструктивно они обычно выполняются в виде стержней (брусков) и лент, имеют номинальные значения от 0,1 мм (измерительные шкалы) до десятков метров (землемерные ленты, проволоки, рулетки). Штриховыми М. д. являются также шкалы оптикомеханических приборов (измерительных микроскопов, микрометров и др.) и настроечных устройств станков.

Штриховые М. д. подразделяются на шесть классов точности: 0; 1; 2; 3; 4 и 5, для которых относительные погрешности лежат в пределах от 0,5․10^-6 (для класса 0) до 5․10^-5 (для класса 5).

Концевые М. д. бывают только однозначные (см. Концевые меры длины). Подразделяются они на 4 класса точности: 0; 1; 2 и 3, относительные погрешности которых лежат в пределах от 2․10^-6 (класс 0) до 2․10^-5 (класс 3). К концевым М. д. относят иногда Калибры, хотя правильнее их относить не к средствам измерений, а к средствам контроля.

Штрихо-концевые М. д. применяются чаще всего в торговле для отпуска тканей и др. подобных товаров (т. н. торговые М. д.).

По метрологическому назначению М. д. подразделяются на образцовые и рабочие (подробнее см. Меры).

К. П. Широков.

см. Магнитные аномалии.

отклонение значений магнитного поля на поверхности Земли от его нормальных значений, то есть значений, которые характеризуют геомагнитное поле на территории, существенно превышающей территорию распространения М. а. На картах М а. изображаются с помощью линий, соединяющих точки с одинаковым значением какого-либо из элементов земного магнетизма (склонения - изогоны, наклонения - изоклины, напряжённости одной из составляющих или полного вектора - изодинамы).

По величине охватываемой территории М. а. делятся на континентальные, региональные и локальные. Континентальные М. а. распространяются на площадь 10-100 тысяч км². Для них нормальным полем является поле однородно намагниченного шара (поле диполя). По современным представлениям, они связаны с особенностями движения вещества в ядре Земли, то есть входят в главное геомагнитное поле. Наиболее крупные континентальные М. а. известны в Восточной Сибири и в районе Зондских островов. Региональные М. а., охватывающие площадь 1-10 тысяч км², вызываются особенностями строения земной коры (главным образом кристаллического фундамента) и выделяются на фоне главного геомагнитного поля (поле диполя + континент. М. а.) (известны на Сибирской, Восточно-Европейской платформах и в других районах), Локальные М. а. охватывают территорию от нескольких м² до сотен км², вызываются неоднородностью строения верхних частей земной коры или особенностями намагниченности горных пород (например, вследствие удара молнии). Часто локальные М. а. связаны с залежами полезных ископаемых, поэтому их изучение с помощью магнитной разведки имеет большое практическое значение. Наиболее интенсивные М. а. наблюдаются в области залегания железных руд и других железосодержащих пород (например, Криворожская и Курская М. а. определяются залежами железистых кварцитов, М. а. в районе горы Магнитной на Урале и горы Кирунавара в Швеции связаны с залежами магнетита).

П. Н. Кропоткин, В. А. Магницкий.

вещества, существенно изменяющие значение магнитного поля, в которое они помещены. Ещё в древности был известен природный намагниченный минерал магнетит, из которого в Китае изготовляли стрелки магнитного компаса уже более 2 тысяч лет назад. Магнетит - слабый магнетик; значительно более сильным магнетиком оказалось железо. Практическое применение железа как М. м. началось в 19 веке после открытия Х. К. Эрстедом, М. Фарадеем (См. Фарадей), Э. Х. Ленцем законов электромагнетизма, изобретения Б. С. Якоби машин постоянного тока, П. Н. Яблочковым - трансформатора и генератора переменного тока, М. О. Доливо-Добровольским (См. Доливо-Добровольский) - трёхфазного тока. С 1900 в электротехнике начали применять железо-кремнистые стали, несколько позднее - легко намагничивающиеся в слабых полях Fe - Ni сплавы, получившие широкое распространение в технике связи. Значительно ускорило процесс разработки новых М. м. развитие теории ферромагнетизма. В середине 20 века появились оксидные М. м. - Ферриты, слабо проводящие электрический ток, их стали использовать в технике высоких и сверхвысоких частот.

Количество применяемых в технике М. м. очень велико. Если рассматривать М. м. с точки зрения лёгкости намагничивания (См. Намагничивание) и перемагничивания, то их можно подразделить на Магнитно-твёрдые материалы и Магнитно-мягкие материалы.

Хотя к магнитно-мягким и магнитно-твёрдым материалам относится подавляющее большинство М. м., в отдельные группы выделяют Термомагнитные сплавы, Магнитострикционные материалы, Магнитодиэлектрики и другие специальные материалы.

Качество М. м. непрерывно повышается путём применения всё более чистых исходных (шихтовых) материалов и совершенствования технологии производства (термические обработки материалов в защитных средах, вакуумной плавки и др.). Улучшение кристаллической и магнитной текстуры М. м. позволит уменьшить потери энергии в них на перемагничивание, что особенно важно для электротехнических сталей. Формирование специального вида кривых намагничивания и петель гистерезиса возможно при воздействии на М. м. магнитных полей, радиоактивного излучения, нагрева и др. При создании М. м. (например, магнитно-мягких материалов с большой индукцией насыщения и с малой шириной магнитного резонанса (См. Магнитный резонанс)) перспективны редкоземельные элементы. Разрабатываются М. м., в которых магнитные свойства сочетаются с целым рядом других свойств (электрическими, оптическими, тепловыми).

Физические свойства основных М. м. приведены в таблицах к статьям Магнитно-мягкие материалы и Магнитно-твёрдые материалы.

Лит.: Бозорт Р. М., Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Займовский А. С. и Чудновская Л. А., Магнитные материалы, 3 изд., М. - Л., 1957; Дружинин В. В., Магнитные свойства электротехнической стали, М. - Л., 1962; Смит Я., Вейн Х., Ферриты, физические свойства и практические применения, перевод с английского, М., 1962; Вольфарт Э., Магнитно-твердые материалы, перевод с английского, М. - Л., 1963; Редкоземельные ферромагнетики и антиферромагнетики, М., 1965; Лаке Б., Баттон К., Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики, перевод с английского, М., 1965; Рабкин Л. И., Соскин С. А., Эпштейн Б. Ш., Ферриты. Строение, свойства, технология производства, Л., 1968; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Pfeifer F., Zum Verstandnis der magnetischen Eigenschaften technischen Permalloylegierungen, "Zeitschaft für Metallkunde", 1966, Bd 57, H 4; Tebble R. S., Craik D. J., Magnetic materials, L. - N. Y. - Toronto, 1969; Chin G. Y., Review of Magnetic Properties of Fe - Ni Alloys, "IEEE Transaction on Magnetics", 1971, v. 7, № 1, p. 102.

И. М. Пузей.