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铁磁材料的磁滞回线


磁滞回线 magnetic hysteresis loop

图示强磁物质磁滞现象的曲线 一般说来,铁磁体等强磁物质的磁化强度 度 的单值函数而依赖于其所经历的磁状态的历史。以磁中性状态( 磁 化 曲 线 0ABC 磁 化 到 C =

或磁感应强度

不是磁场强

= =0)为起始态,当磁状态沿起始

点 附 近 ( 如 图 [ 强 磁 物 质 的 磁 滞 回

线] 此时磁化强度趋于饱和,曲线几乎与 轴平行。 将此时磁场强度记为 则从某一磁场(B 点)开始, 时, 随 的变化偏离原先的起始磁化曲线, 。为使 ,磁化强度记为

)时, 。 此后若减小磁场, 减小至零

的变化落后于 。当[kg1]

不减小到零,[kg1]而等于剩余磁化强度 时,强磁体的

减至零,需加一反向磁场-[142-11]

,称为矫顽

力 反向磁场继续增大到-

将沿反方向磁化到趋于饱和-

,反向磁场减小并再反向时, 按 ,再从- 为 变到 H 时, 的单值函数。

相似的规律得到另一支偏离反向起始磁化曲线的曲线 于是当磁场从

变为-

强磁体的磁状态将由闭合回线 CBDEFEGBC 描述,其中 BC 及 EF 两段相应于可逆磁化, 而 BDEGB 为磁滞回线。在此回线上,同一[kg2] 可有两个 过程所致。若在小于 的±

值,决定于磁状态的历史。这是由不可逆磁化

间反复磁化时,则得到较小的磁滞回线。称为小磁滞回线或局部磁滞回线(见

磁化曲线图 2[强磁体的正常磁化曲线]

)。相应于不同的

,

可有不同的小回线。而上述 BDEGB 为其中最大的。故称为极限磁滞回线。 大于极限回线的最大磁场强 度 时,磁化基本可逆; 小于此值时, 为 的多值函数。通常将极限磁滞回线上的 及[142-11] 定 义为材料的剩磁及矫顽力,为表征该材料的磁特性的重要参量。 相应于磁感应强度,有相似的 [142-11] [142-01] 磁滞回线 其剩磁为 ,r及 , 矫 顽 力 写 为 [142-12] ,以区别于 ,

r 相应于同一剩磁状态。 但[142-02] ,可从已知的 B-H 回线上求[142-11]

二者不相应于同一状态。应用关系[142-03] 也可以从已知的 -H 回线上求[142-12] 。一般[142-04]

,



-H 回线为理想矩形而 相差不大。 。如未特别

[142-05] 但对一些高[142-11] 注明,通常的矫顽力

时取等号。对于[142-11]

不高的材料,[142-11]

与 [142-12]

硬磁,如稀土钴合金,Mn-Al 合金等,[142-11] 即指[142-12] 。

可远大于[142-12]

上述磁滞回线是指磁场作准静态或缓慢变化时得到的所谓准静态磁滞回线。在交变场作用时,磁状态仍 由一闭合回线描述。但由于涡流效应及磁性后效的影响,回线形状不同于静态,称为动态回线。 可以证明磁滞回线的面积正比于反复磁化一周的磁损耗。对于静态回线,此损耗为磁滞损耗;对于动态 回线,为总磁损耗,包括磁滞、涡流及剩余损耗。 不同磁滞回线的强磁物质有不同的应用, 如永磁材料要求高 软磁材料要求低 ,记忆元件磁芯要求适当低的 (高[142-12] 。 或[142-11] )和高 ,

及高[142-06]

有些反铁磁体,由于存在磁畴,也有磁滞现象及磁滞回线。


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