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        鐵芯磁化曲線

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        鐵芯磁化曲線

        發布日期:2019-10-23 00:00 來源:http://www.xinkoo.com 點擊:

        SMC鐵芯制造商

        鐵磁物質是一種性能特異、用途廣泛的材料。如航天、通信、自動化儀表及控制等都無不用到鐵磁材料(鐵、鈷、鎳、鋼以及含鐵氧化物均屬鐵磁物質)。因此,研究鐵磁材料的磁化性質,不論在理論上,還是在實際應用上都有重大的意義。本實驗使用單片機采集數據,測量在交變磁場的作用下,兩個不同磁性能的鐵磁材料的磁化曲線和磁滯回線。

        1、鐵磁材料的磁化及磁導率

        鐵磁物質的磁化過程很復雜,這主要是由于它具有磁滯的特性。一般都是通過測量磁化場的磁場強度H和磁感應強度B之間的關系來研究其磁性規律的。

        當鐵磁物質中不存在磁化場時,H和B均為零,即圖20—1中B~H曲線的坐標原點0。隨著磁化場H的增加,B也隨之增加,但兩者之間不是線性關系。當H增加到一定值時,B不再增加(或增加十分緩慢),這說明該物質的磁化已達到飽和狀態。Hm和Bm分別為飽和時的磁場強度和磁感應強度。如果再使H逐漸退到零,則與此同時B也逐漸減少。然而H和B對應的曲線軌跡并不沿原曲線軌跡a0返回,而是沿另一曲線ab下降到Br,這說明當H下降為零時,鐵磁物質中仍保留一定的磁性,這種現象稱為磁滯,Br稱為剩磁。將磁化場反向,再逐漸增加其強度,直到H=-Hc,磁感應強度消失,這說明要消除剩磁,必須施加反向磁場Hc。Hc稱為矯頑力。它的大小反映鐵磁材料保持剩磁狀態的能力。圖20—1表明,當磁場按Hm→0→-Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序變化時,B所經歷的相應變化為Bm→Br→0→-Bm→-Br→0→Bm。于是得到一條閉合的B~H曲線,稱為磁滯回線。所以,當鐵磁材料處于交變磁場中時(如變壓器中的鐵心),它將沿磁滯回線反復被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此過程中要消耗額外的能量,并以熱的形式從鐵磁材料中釋放,這種損耗稱為磁滯損耗??梢宰C明,磁滯損耗與磁滯回線所圍面積成正比。

        應該說明,對于初始態為H=0,B=0的鐵磁材料,在交變磁場強度由弱到強依次進行磁化的過程中,可以得到面積由小到大向外擴張的一簇磁滯回線,如圖20—2所示。這些磁滯回線頂點的連線稱為鐵磁材料的基本磁化曲線。由此可近似確定其磁導率μ=B/H。因B與H非線性,故鐵磁材料的μ不是常數,而是隨H而變化,如圖20—3所示。在實際應用中,常使用相對磁導率μr=μ/μ0。μ0為真空中的磁導率,鐵磁材料的相對磁導率可高達數千乃至數萬,這一特點是它用途廣泛的主要原因之一。


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