一般鐵磁材料的磁導(dǎo)率

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1、一般鐵磁材料的磁導(dǎo)率李呈祥,,在一般電工和電磁理論的教科書中對(duì)鐵磁材料磁導(dǎo)率的闡述往往含混不清特別對(duì)各,。類常用的磁導(dǎo)率也不甚區(qū)分致使在實(shí)踐中引起錯(cuò)誤木文擬著爪闡述在一般文獻(xiàn)或工程技術(shù)中‘,
虧遇到的幾種磁導(dǎo)率及各自的適用范圍。一磁化曲線和磁滯回線,,我們知道大多數(shù)物質(zhì)的磁效應(yīng)都是很微弱的但以鐵為代表的一類物質(zhì)其磁性卻很強(qiáng),,,過渡族元素鉆,,,,,鐵和其叫鐵磁質(zhì)其中包括元素鐵鎳稀土族元素禮滴欽邇有。,它金屬或非金屬的某些合金等鐵磁物質(zhì)的基本磁矩主要來源于電子的自旋磁矩而軌道磁拒基。本上是無貢獻(xiàn)的由于鐵磁質(zhì)中存在磁滯現(xiàn)象!的變化滯后于?的變化使得鐵磁物,質(zhì)的磁化規(guī)律更加復(fù)雜磁感應(yīng)強(qiáng)度!

2、或磁化強(qiáng)度#對(duì)于磁場(chǎng)強(qiáng)度?的依賴關(guān)系不僅不,。,是線性的而且也不是單值的這種關(guān)系通常是用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定把,待測(cè)的磁性材料作成一個(gè)閉合環(huán)如圖一上面均勻地繞滿導(dǎo)線形成一個(gè)以該鐵磁,,一?一不,%材料為磁芯的螺繞環(huán)當(dāng)導(dǎo)線中通以電流時(shí)環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度?&為螺繞環(huán)的安一’’‘’‘’’’’‘‘’‘’’‘‘’’‘’”’?‘”‘?““一一“一“一‘絲琴?一一”一一一一(兀),。。匝數(shù))為環(huán)的平均半徑環(huán)內(nèi)的磁感強(qiáng)度!可用一個(gè)接在沖擊電流計(jì)上的次級(jí)線圈來測(cè)量,,,,如果磁芯最初是處在磁中性狀態(tài)?+,?二?!一?則由此狀態(tài)出發(fā)?緩慢地單調(diào)地增加,可測(cè)出一條一?,!曲線如圖二中的./!01曲線這一條從未磁化到飽和磁

3、化的曲線“”。,叫做該談磁材科的起始磁化曲線又稱原始磁化曲線繼續(xù)上述實(shí)驗(yàn)再使?單調(diào)地緩,,‘‘‘,“慢地減小這樣反復(fù)磁化一周就得一條如圖中所示的閉合曲線2)03)43稱為磁”。滯回線嚴(yán)格說來要重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)十多個(gè)周期后才能得到閉合的對(duì)稱的磁滯回線,如將磁場(chǎng)強(qiáng)度?的循環(huán)范圍一次次逐漸縮小則可得到一系列一個(gè)小于一個(gè)并夸在一起一、的,“二磁滯回線如圖三這些磁滯回線的頂點(diǎn)所描出的饑跡圖二中?01曲線稱為
‘‘”又稱華木磁化曲線戎,,,均磁化曲線婦日磁化曲線又稱正5丫磁化曲線它與起始磁化曲淺。幾乎相玉合二常見的幾種磁導(dǎo)率當(dāng)鐵,,磁材料中有磁場(chǎng)存在時(shí)它就被磁化對(duì)不同的鐵磁材料其磁化的強(qiáng)弱難易

4、程度各,于是就用磁導(dǎo)率砰不相同來描述鐵磁材料的這種,。6,,性質(zhì)定義。一一。&式中“是磁感應(yīng)強(qiáng)度影單位是“”,,特斯拉?是磁場(chǎng)強(qiáng)度單位是?！啊?安7米協(xié)是真空磁導(dǎo)率等于8二又9?亨7米。件是介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率無量綱與圖二中的磁滯回線相對(duì)應(yīng)的#隨?的變化曲,,線如圖四由圖可見在??.處“顯然是無限大,,另方面當(dāng)!一?時(shí)林一?在這些情況下的磁導(dǎo),率“都沒有什么實(shí)際意義應(yīng)該在它有意義的范圍,。內(nèi)例如由其它磁化曲線上面來討論“:9;正常磁導(dǎo)率件直流平均磁導(dǎo)率在實(shí)驗(yàn)上足夠精確地,來測(cè)定原始磁化曲線是很復(fù)雜的通常是用一定方法測(cè)定正常磁化,,故曲線各種鐵磁材料都有確定的正常磁化曲線有關(guān)參考書和手

5、冊(cè)中所列的磁化曲線一般也,,都指正常磁化曲線在電磁機(jī)構(gòu)的工程計(jì)算中就是根據(jù)基木磁化曲線來進(jìn)行計(jì)算的因?yàn)椤?它能說明該種鐵磁材料的特性正由于這樣所以一般規(guī)定鐵磁材料的磁導(dǎo)率“是從正常磁,,。化曲線求得由定義。一可見。的數(shù)值等于由原點(diǎn)至“正常磁化曲線該點(diǎn)連線的斜率這影“”“”。樣定義的磁導(dǎo)率有的書上稱為正常磁導(dǎo)率或直流平均磁導(dǎo)率因?yàn)檎４呕€是,磁滯回線族頂點(diǎn)的連線故其上每一點(diǎn)的卜也就是以該點(diǎn)為頂點(diǎn)的那個(gè)磁滯回線二頂點(diǎn)連線。。的斜率如圖五中<。。線抖率所以稱直流平均磁導(dǎo)率,一當(dāng)然也可由起始磁化曲線上來討論。定義起始磁導(dǎo)率。卜二,,和最大磁導(dǎo)率但在工程設(shè)計(jì)中所指的鐵磁材料的磁導(dǎo)率“,,一般都

6、指由正常磁化曲線定義的卜其原因已如上所述也有的書就從起始磁化曲線定義林所謂起始磁導(dǎo)率件是指?一?日,‘的卜值,它是磁化曲線莊原點(diǎn)。處切線的斜率實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)軟磁材料一般在?=?9奧時(shí)測(cè),,定卜是個(gè)很重要的參數(shù)在軟磁材料中它標(biāo)志著在弱磁場(chǎng),在中產(chǎn)生高的磁感應(yīng)強(qiáng)度的能力以軟磁材料為敏感元件的電訊,卜‘設(shè)備中選擇盡量大的值當(dāng)然還應(yīng)考慮穩(wěn)定性等其它要。。求以提高對(duì)弱訊號(hào)的靈敏度我們?cè)鴧⒂铚y(cè)過一些鐵鎳系軟磁合金的件值如曾測(cè)過卜
產(chǎn),,。>,??牌號(hào)其相對(duì)起始磁導(dǎo)率。為(Α???9ΒΑ2的。為29(??左右口前囚產(chǎn)鐵鎳系軟磁合金的“。件有的可達(dá)(?,,,=另外砰也有一最大值記為“稱為最大磁導(dǎo)率它是由原

7、點(diǎn)引向磁化曲線各氛的直線。,中斜率最大的那條線的斜率協(xié)也是一個(gè)重要參數(shù)在一般強(qiáng)電情況下使用的電器或工作在,,大訊號(hào)條件下的器件都選擇材料有高的。值我們?cè)鴾y(cè)得>,??牌號(hào)的相對(duì)最大磁呀率為一。,Δ。Χ(Α???目前有的超坡英合金其相對(duì)最大磁導(dǎo)率可高達(dá)9?或更高一些Χ?:(少微分磁學(xué)率及增量磁導(dǎo)率微分磁導(dǎo)率是,,正常磁化曲線上各點(diǎn)切線的斜率但由于磁滯現(xiàn)象故曲線上升段的微商,故有兩個(gè)定?與其下降段的微商并不相等義!、了、(9微