Все материалы имеют магнитные свойства. Эти характерные свойства можно разделить на пять групп следующим образом:
- диамагнитный
- парамагнитный
- ферромагнитный
- Антиферромагнитный
- Ферримагнитная
Только ферромагнитные и ферримагнитные материалы обладают свойствами, которые полезны в практических применениях. Ферромагнитные свойства почти полностью ограничены железом, никелем и кобальтом и их сплавами. Исключение составляют лишь некоторые сплавы марганца и некоторых редкоземельных элементов.
Ферримагнетизм - магнетизм смешанных оксидов ферромагнитных элементов. Они по-разному называются ферритами и гранатами. Основным ферритом является магнетит, или Fe 3 O 4, который может быть записан как FeO · Fe 2 O 3. Подставляя FeO другими двухвалентными оксидами, можно получить широкий спектр соединений с полезными свойствами. Основным преимуществом этих материалов является то, что они имеют высокое электрическое сопротивление, которое минимизирует вихревые токи, когда они используются на высоких частотах.
верхний
Важные параметры в магнитных материалах можно определить следующим образом:
водопроницаемость
Это плотность потока B на единицу магнитного поля H. Обычно и более удобно указывать значение относительной проницаемости μ r, которое равно B / μ o H. Кривая, показывающая изменение проницаемости с магнитным полем для ферромагнитного материал приведен на рисунке 3.1. Это происходит из начальной кривой намагничивания, и это указывает на то, что проницаемость является переменной, зависящей от магнитного поля.
Двумя важными значениями являются начальная проницаемость, которая представляет собой наклон кривой намагничивания при H = 0 и максимальную проницаемость, соответствующую колену кривой намагничивания.
насыщение
Когда к магнитному материалу прикладывается достаточное поле, оно становится насыщенным. Любое дальнейшее увеличение поля не приведет к увеличению намагниченности, и любое увеличение плотности потока будет связано с добавленным полем. Намагниченность насыщения составляет Ms в амперах на метр и Js или Bs в теслах.
коэрцитивная сила
Br и коэрцитивность, Hc - это точки петли гистерезиса, показанные на рисунке 3.2, в которых поле H равно нулю, а плотность потока B равна нулю. Предполагается, что при прохождении вокруг этого цикла материал насыщен. Если это не так, то внутренняя петля пересекается с более низкими значениями остаточной и коэрцитивной силы.
Рисунок 3.1. Кривые намагничивания и проницаемости
Рисунок 3.2. Кривые намагничивания и гистерезиса
Ферромагнитные и ферримагнитные материалы имеют среднюю и высокую проницаемость. Проницаемость изменяется с приложенным магнитным полем, поднимаясь до максимума на колене кривой B-H и уменьшая до низкого значения при очень высоких полях.
Эти материалы также проявляют магнитный гистерезис, где интенсивность намагничивания материала изменяется в зависимости от того, увеличивается ли поле в положительном смысле или уменьшается в отрицательном смысле, как показано на рисунке 3.2. Когда намагниченность непрерывно циркулирует вокруг петли гистерезиса, как, например, когда приложенное поле возникает из переменного тока, происходит потеря энергии, пропорциональная площади включенного контура. Это гистерезисная потеря, и она измеряется в джоулях на кубический метр.
Высокие потери на гистерезис связаны с постоянными магнитными характеристиками, проявляемыми материалами, обычно называемыми твердыми магнитными материалами, поскольку они часто имеют твердые механические свойства. Эти материалы с низкой потерей гистерезиса называются мягкими и их трудно намагничивать постоянно. Ферромагнитные или ферримагнитные свойства исчезают обратимо, если материал нагревается выше температуры Кюри, и в этот момент он становится парамагнитным, то есть эффективно немагнитным.
ИСТОЧНИК: DFWarne - Руководство по электротехнике