磁路与铁心线圈电路

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铁芯工作原理

铁芯工作原理

铁芯工作原理
铁芯是一种常见的电磁元件,它的工作原理主要基于电磁感应和磁路传导的原理。

在铁芯中,主要有两种磁场存在:一种是外加的电磁场,另一种是铁芯本身的磁场。

当外加电流通过铜线绕制的线圈时,产生的电流会形成一个电磁场,这个电磁场的变化会导致铁芯中的磁场也发生变化。

这是因为铁芯具有良好的导磁性,能够将电磁场的能量转化为磁能。

当电流变化时,电磁场也随之变化,进而引起铁芯中的磁场变化。

铁芯中的磁场变化会导致磁通量的变化,而磁通量的变化又会产生感应电动势。

根据法拉第定律,感应电动势与磁通量的变化率成正比。

因此,铁芯中的磁场变化将引起感应电动势的产生。

这是铁芯工作的基本原理之一。

除此之外,铁芯还可以用作磁路传导器。

当电流通过线圈时,形成的磁场并不局限在线圈的周围,它还会通过铁芯进行传导。

铁芯能够提供一个低磁阻的路径,使得磁通量能够更好地流动。

这样,通过铁芯传导的磁场能够更有效地与外界进行能量交换,提高电磁元件的效率。

综上所述,铁芯通过电磁感应和磁路传导的原理来工作。

它能够将电磁场的能量转化为磁能,并将磁场进行传导。

这种工作原理使得铁芯在电磁元件中起到重要的作用。

什么是磁路-什么是电路-电路与磁路的区别

什么是磁路-什么是电路-电路与磁路的区别

什么是磁路?什么是电路?电路与磁路的区别我们首先来看两个概念:磁路和电路。

那么什么是磁路,什么是电路呢,只有搞清楚这两个概念是什么,我们才能分析二者之间到底有什么区别。

我们先来看什么是电路:在电动势或者电压的作用下,电流所流经的路径叫电路。

电路的组成是由电源、负载和开关三部分结构。

而电路又分为直流电路和交流电路。

流经电路的电流的大小和方向不随时间变化的电路,叫做直流电路。

流经电路的电流的大小和方向随时间变化的电路,叫做交流电路。

看完了电路,我们再来讲讲磁路。

当通电线圈中具有铁芯时,磁动势所产生的磁通,主要集中在由铁芯所规定的路径内,这种路径就叫做磁路。

而磁路也是分为直流磁路和交流磁路。

由直流电流励磁的磁路,叫做直流磁路,由交流电流励磁的磁路,叫做交流磁路。

电路与磁路相同点确实没有什么可说的。

在电路中,电流是电动势产生的,在磁路中,磁通是由磁动势产生的。

在电路中,电流经过电阻便产生电压降,在磁路中,磁通经过磁阻便产生磁压降。

在电路中,用欧姆定律来表示电流、电阻和电压降之间的关系,在磁路中,用与电路相似的磁路欧姆定律来表示磁通、磁阻和磁动势之间的关系。

但是,电路与磁路二者有本质上的区别,主要区别如下:a.在电路中,没有电动势时,电流等于零。

而在磁路没有磁动势时,由于磁滞现象,总是或多或少地存在剩磁。

b.电流代表电荷的移动,而磁通却不代表任何质点移动。

磁通通过滋阻时,不象电流通过电阻那样要消耗能量,维持恒定磁通也并不需要消耗任何能童。

因此,在电路中可以有断路情况,在磁路中却没有断路的情况,只要有磁动势存在,总会引起相应的磁通,磁通总是连续的。

c.由于铁磁材料具有磁饱和现象,所以磁路的磁阻都是非线性,这与一般情况下电路电阻都是线性电阻是不一样的。

因此,磁路欧姆定律一般只能用来对磁路进行定性分析。

d.在电路中,导电材料的电导率一般比绝缘材料的电导率大儿千万倍以上,所以电路的漏电非常小,完全可以忽略不计。

在磁路中,铁磁材料的磁导率一般比非铁磁材料的磁导率只大几千倍甚至更小。

磁路与铁芯线圈(电磁铁)课件

磁路与铁芯线圈(电磁铁)课件
压力传感器
利用磁路与铁芯线圈检测压力,实现物理量 的测量。
05
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的未来发展
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步,磁路与铁 芯线圈(电磁铁)的设计和制造将 更加精密和高效,以满足不断变
化的应用需求。
环保与节能
随着环保意识的提高,磁路与铁 芯线圈(电磁铁)将更加注重节能 和环保,采用更高效的材料和设
计,降低能耗和资源消耗。
智能化与自动化
磁路与铁芯线圈(电磁铁)将与物 联网、人工智能等先进技术结合 ,实现智能化控制和自动化生产
,提高生产效率和产品质量。
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的未来挑战
技术瓶颈
随着应用领域的不断拓展,磁路与铁芯线圈(电磁铁)面临的技术瓶 颈也日益突出,需要不断突破和创新。
市场竞争
隔离变压器
利用磁路与铁芯线圈产生磁场 ,实现电路的隔离。
自耦变压器
利用磁路与铁芯线圈产生磁场 ,实现电路的自动控制。
在传感器中的应用
磁性传感器
利用磁路与铁芯线圈检测磁场,实现物理量 的测量。
位置传感器
利用磁路与铁芯线圈检测位置,实现物理量 的测量。
电流传感器
利用磁路与铁芯线圈检测电流,实现物理量 的测量。
磁场通过铁芯得到增 强。
铁芯线圈的应用
01
02
03
04
直流电机
利用铁芯线圈产生磁场,驱动 转子旋转。
变压器
通过改变铁芯线圈的匝数实现 电压变换。
继电器
利用铁芯线圈控制电路的通断 。
传感器
检测磁场变化,实现非电量到 电量的Байду номын сангаас换。
03
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的设计

第六章磁路及铁芯线圈电路-文档资料

第六章磁路及铁芯线圈电路-文档资料


0
H 0H

B B0
6-1 磁路和磁路的基本知识
例:环形线圈如图,其中媒质是均匀的,
磁导率为,试计算线圈内部各点的磁感
应强度。
解:半径为x处各点的磁场强度为

NI Hx
lx
故相应点磁感应强度为
I
Bx Hx NI
lx
N匝
x Hx
S
由上例可见,磁场内某点的磁场强度 H 只与电流大小、线
磁性物质的磁导率不是常数,随H 而变。
磁化曲线
H
B,
有磁性物质存在时,与 I 不成正比。
B
磁性物质的磁化曲线在磁路计算上极

为重要,其为非线性曲线,实际中通过
实验得出。
O
B 和 与H的关系
H
6-2 铁磁性物质及其磁化
3. 磁滞性
磁滞性:磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于
外磁场变化的性质。
磁通由磁通势产生,磁通势的单位是安[培]。
6-1 磁路和磁路的基本知识
五、磁导率
表示磁场媒质磁性的物理量,衡量物质的导磁能力。
磁导率 的单位:亨/米(H/m)
真空的磁导率为常数,用 0表示,有:
0 4π107H/m
相对磁导率 r: 任一种物质的磁导率 和真空的磁导率0的比值。
r
(4) 根据下式求出磁通势( NI )
n
NI Hili i1
6-3 磁路的基本定律
例1:一个具有闭合的均匀的铁心线圈,其匝数为300, 铁心中的磁感应强度为 0.9T,磁路的平均长度为 45cm,试求: (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电 流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
通所需要的磁通势F=NI , 确定线圈匝数和励磁电流。

磁路、异步电动机及继电器接触控制

磁路、异步电动机及继电器接触控制

磁滞回线
南京航空航天大学
磁路的分析方法
用铁磁材料做成的铁芯线圈,可将磁通基本上都集 中于由铁芯所构成的闭合回路内,形成磁路。各种 电机、电器正是用此原理制成的。 分析磁路的方法主要依据安培环路定律。
南京航空航天大学
磁路的基尔霍夫第二定律
v v H d l = H l + H l u u 0 0 ∫
南京航空航天大学
四、磁导率 磁感应强度B与磁场中的介质的导磁性质有关 铁磁性物质或磁性物质
B µ = H
真空磁导率:
µ 0 = 4π × 10 −7 H m
相对磁导率
µ µr = µ0
磁性材料 非磁性材料
南京航空航天大学
高导磁性 磁饱和性
磁畴理论 磁滞性
Hc称为矫顽磁力。(矫顽力) Br称为剩磁感应强度 磁性材料的分类 1. 软磁材料: 2. 硬磁材料: 3. 矩磁材料:
U 直流电磁铁: , U 为外加直流电压;R I= R
为线圈电阻;吸合前后电流
I
不变。
δ ↓⇒ Rom =
I
δ µo So
↓⇒ IN不变, Φ o ↑⇒ F ↑
U ≈ 4.44 fNΦ om ,U 若不变,吸合 F 交流电磁铁: 前后力不变。
δ ↓⇒ Rom ↓⇒ H omδ ↓⇒ I m
若吸合不上,则过大使线圈发热而烧坏。
南京航空航天大学
交流电磁铁 结论:吸合前的磁动势要比吸合后的磁动势大,因此 ,励磁电流在衔铁吸合前大,在吸合后小,这与直流 电磁铁不一样
1 Φ 10 2 F= = Bom S o 4 µ o S o 16π
2 om 7
Φ om :气隙磁通幅值;
Bom :气隙中磁感应强度幅值

磁路与电路的异同比较

磁路与电路的异同比较

磁路与电路、直流励磁铁心线圈电路与交流励磁铁心线圈、交流铁心线圈电路与交流空心线圈电路、直流铁心线圈电路与直流空心线圈电路异同比较学号:**********班号:18201班姓名:母剑峰2011/11/17磁路与电路磁路是指在电工设备中,用磁性材料做成一定形状的铁芯,铁芯的磁导率或其他物质的磁导率高得多,因此铁芯线圈中的电流产生的磁通绝大部分经过铁芯闭合,这种人为造成的磁通的闭合路径称为磁路。

电路是由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路,称其为电路,也可以是电路是电流所流经的路径。

相似之外也有不同,比如磁通只是描述磁场的物理量,并不像电流那样表示带电质点的运动,它通过磁阻时,也不像电流通过电阻那样要消耗功率,因而也不存在与电路中的焦耳定律类似的磁,处理电路时一般不涉及电厂问题,而在处理磁路时离不开磁场的概念;处理电路是一般不考虑漏电流,而处理磁路时要考虑漏磁现象;磁路的欧姆定律与电路的欧姆定律只是形式上的相似,由于不是常数,他随励磁电流变化不能直接应用,只用作定性分析。

在电路中E=0时I=0,但在磁路中由于有剩磁,F=0时,0.直流励磁铁心线圈电路与交流励磁铁心线圈直流励磁铁心线圈电路与交流励磁铁心线圈电路均是由电流的变化激发磁场。

直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁,它能产生一个恒定的均匀磁场,在线圈和铁芯中不会感应出电动势;在一定的电压U下,线圈的电流I只与本身的电阻R有关,功率损耗也只有R2;而交流电是周期性变化的电流来激发磁场,所激发的磁场以及感应电动势,感应电流也是周期性变化的,主磁通最大值m只与U、f和N有关,当铁芯尺寸和材料保持变化值保持不变,感应电动势的计算公式为:E=4.44fN m。

除了电阻R上的损耗外,处于交变磁m化下的铁心中也有功率损耗(铁损耗Fe),是由磁滞和涡流产生的。

有功功率的损耗计算为P=UI=RI2+Fe。

交流铁心线圈电路与交流空心线圈电路交流铁芯线圈电路与交流空心线圈在励磁规律,感应电动势,感应电流,感应磁场遵循相同的规律。

电磁继电器构造

电磁继电器构造

电磁继电器构造电磁继电器是一种电气控制设备,它可以在电路中起到开关、保护、转换等作用。

本文将从电磁继电器的构造、工作原理、应用领域等方面进行详细的介绍。

一、电磁继电器的构造电磁继电器由磁路系统、触点系统、弹簧系统和外壳系统四部分组成。

1. 磁路系统磁路系统是电磁继电器的核心部分,它由铁芯、线圈和磁路板组成。

铁芯是电磁继电器的主要磁路部件,它通常由软磁材料制成,如硅钢片、镍铁合金等。

线圈是电磁继电器的发热部件,通电时会产生电磁场,使铁芯磁化,从而吸合触点。

磁路板是将铁芯和线圈固定在一起的支撑部件。

2. 触点系统触点系统是电磁继电器的关键部分,它由动触点、静触点和触点弹簧组成。

动触点是由弹簧和触点杆组成的,通电时会受到电磁力的作用,向静触点方向运动,从而闭合电路。

静触点是固定在继电器上的触点,它与动触点接触时会闭合电路。

触点弹簧是将动触点和静触点分开的弹簧,通电时会拉动动触点,当电流断开时,触点弹簧会将动触点弹回原位。

3. 弹簧系统弹簧系统是用来控制触点运动的部分,它由闭合弹簧和断开弹簧组成。

闭合弹簧是使动触点闭合的弹簧,断开弹簧是使动触点断开的弹簧。

4. 外壳系统外壳系统是电磁继电器的保护部分,它由外壳和连接杆组成。

外壳是将磁路系统、触点系统和弹簧系统固定在一起的保护壳,连接杆是用来连接电气设备的。

二、电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理是基于电磁感应现象的。

当继电器通电时,线圈中会产生电流,电流会在铁芯中产生磁场,使铁芯磁化。

磁化后的铁芯会吸引动触点,使动触点与静触点接触,从而闭合电路。

当电流断开时,线圈中不再产生磁场,铁芯失去磁化,动触点受到触点弹簧的作用,弹回原位,与静触点分开,电路断开。

三、电磁继电器的应用领域电磁继电器广泛应用于各个领域,如电力、机械、交通、电子、通信等。

在电力领域,电磁继电器可以用于控制电动机、保护电路等。

在机械领域,电磁继电器可以用于控制机器人、自动化生产线等。

在交通领域,电磁继电器可以用于控制信号灯、电梯等。

磁路及交流铁心线圈

磁路及交流铁心线圈

1.磁路的欧姆定律
式中
为磁阻,
2.磁路基尔霍夫第一定律
3.磁路基尔霍夫第二定律
为磁导。
二、交流铁芯线圈
励磁电流为直流时,称为直流铁心线圈(如直流电磁铁、 直流继电器的线圈),当励磁电流为交流时,称为交流铁心线 圈(如交流电机、变压器的线圈)。
i
+
– e
u –
e+–+
N
主磁通 :通过铁心闭合的 磁通。 与i不是线性关系。
O
到饱和值,这种现象称为磁 饱和性。从图中还可看出B 和H不成正比,所以磁性材 料的μ不是常数。
H
磁性材料的磁化曲线
(3)磁滞特性 若将磁性材料进行周期性磁化,磁感应强度 B随磁场强
度H 变化的曲线称为磁滞回线,如图所示。
从图中可见,当 H 已减到零 时, B 并未回到零值,而等于 Br 。这种磁感应强度滞后于磁场
磁路及交流铁心线圈
一、磁路及其基本定律
(一)磁路的概念 磁力线所通过的路径称为磁路。磁路主要由具有良好导 磁性能的磁性材料构成,如:硅钢片,铸铁等。
i1
u1 e1Βιβλιοθήκη N1N2e2
当线圈(通常被称为励磁线圈或励磁绕组)中通入电 流(通常被称为励磁电流)时,在线圈周围会形成磁场, 由于铁心的导磁性能比空气要好得多,所以绝大部分的磁 通将在铁心内通过,我们称它为主磁通或工作磁通;同时 有少量磁通会通过空气交链,我们称它为漏磁通,工程中 通常忽略不计。主磁通和漏磁通所通过的路径分别称为主 磁路和漏磁路。

3. 磁场强度H 磁场强度是计算磁场时所用的一个物理量,它也是个 矢量,根据安培环环路定理,沿任意闭合路径,磁场强度 的线积分等于该回路所包围的导体电流的代数和。
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当有磁性物质存在时,B和H不成正比,如图7.2.3所示。故,磁 性物质的磁导率μ常数,它随H而改变。
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7.2 铁磁材料的磁性能
3.磁滞性
当铁心线圈在交流励磁电流作用下,铁心受到反复磁化。下面我 们就图7.2.4所示的的曲线分析一下磁性材料的磁滞性。在测取铁磁 材料磁化曲线时,
1)当线圈中的励磁电流由零向正方向增长时,铁心被磁化,H由 零上升到Hm,B沿oa曲线上升;
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7.2 铁磁材料的磁性能
从磁滞回线可以看出,上升磁化曲线和下降磁化曲线不重合。当 H下降到零时,B不是下降到零而是下降到Br,这种B滞后于H的性质叫 磁滞性,Br称为剩余磁感应强度,简称剩磁。使Br减至零所需的磁场 强度—HC称为矫顽磁力。Br、HC是表征铁磁材料的两个重要参数。
2)当励磁电流由正降到零,H也由Hm降至零时,铁心磁化获得的 磁性尚未完全消失,B不是沿ao下降,而是沿曲线ab下降。铁心中有 剩磁Br;
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7.2 铁磁材料的磁性能
3)当H由零变到一Hm,即反向磁化时,B沿着bcd变化。铁心中仍 有剩磁Br;
4)当H由一Hm上升到零时,B沿de变化; 5)当H再由零上升到Hm时,B沿着曲线efa上升,又几乎回到a点。 这样反复磁化一个循环,就得到一个闭合曲线abcdefa,称为铁 磁材料的磁滞回线。
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7.2 铁磁材料的磁性能
非铁磁物质中小磁畴结构完全杂乱无章,既使在外磁场的作用下 ,磁畴结构仍无明显变化,不能产生附加磁场,其对外的磁场与真空 状态接近,如图7.2.1(a)所示。
2.磁饱和性 磁性物质在磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限 增强。
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第7章 磁路与铁心线圈电路
• 7.1 磁场的基本物理量 • 7.2 铁磁材料的磁性能 • 7.3 磁路与磁路欧姆定律 • 7.4 交流铁心线圈电路 • 7.5 电磁铁
7.1 磁场的基本物理量
磁场中用磁感应强度、磁通、导磁率和磁场强度等基本物理量来 描述。
7.1.1 磁感应强度B
表征磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量称为磁感应强度B。 它是一个矢量,可用试验载流线段在磁场中受到作用力的大小和方向 来确定。它与电流的方向关系可以用右手螺旋法则来判定,其大小为 :
PCZ CZ fBmnV
式中,Pcz为磁滞损失功率;δcz为铁磁材料有关系数。
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7.2 铁磁材料的磁性能
2.涡流损耗
当铁心通过交变磁通时,根据电磁感应定律,铁心中将产生感生 电势和感生电流,这些电流在铁芯内部围绕磁通呈游涡状流动,故称 为涡流,其功率损耗称涡流损耗。为减小涡流损耗,一般铁心不用整 块铁磁材料,而是采用相互绝缘的薄钢片组成,增长了涡流的路程; 另外在电工钢中加入4%左右的硅。以提高电阻系数ρ。以上措施都 是提高涡流回路的电阻,以减小涡流损耗。在工频下应用,硅钢片的 厚度约为0.35~0.50mm,音频下为0.02~0.05mm,涡流的损失功率可 由下式计算:
如果磁场内所有点的磁感应强度大小相等,方向相同,这样的磁 场称为均匀磁场。
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7.1 磁场的基本物理量
7.1.2 磁通φ
在均匀磁场中,磁感应强度B与垂直于方向磁场的面积S的乘积, 称为通过该面积的磁通,即:
BS
式中:φ为磁通,2;
磁通反映了磁导体某个范围内磁力线的多少,所以磁感应强度B
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7.2 铁磁材料的磁性能
7.2.2 铁磁材料的损耗
铁心通过恒定磁通不产生损耗。铁心中若通过交变磁通,则铁心 内部将产生磁滞损耗和涡流损耗。低频时磁滞损耗比涡流损耗大,高 频时主要是涡流损耗。
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7.2 铁磁材料的磁性能
1.磁滞损耗 铁磁材料在交变磁场的作用下,按磁滞回线反复磁化,磁畴间不 断“磨擦”消耗能量。磁滞损耗与交变磁化频率f成正比,还与材料 磁滞回线面积、最大磁感应强度Bm以及体积有关。磁滞功率损耗可由 下式表示:
,又可以称为磁通密度。磁通的单位:国际单位制(SI)制单位是为 韦伯(Wb),电磁制(CGSM)的单位为麦克斯韦(Mx),1Wb=108 Mx。
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7.1 磁场的基本物理量
7.1.3 磁导率μ
不同的介质的导磁能力不同。描述磁场介质导磁能力的物理量称 为磁导率μ 。
如图7.1.1 所示的线圈通电后,在其周围产生磁场。磁场强弱与 通过线圈的电流I和线圈的匝数N的乘积成正比。线圈内部x处各点的 磁感应强度可表示为:
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7.2 铁磁材料的磁性能
2)硬磁材料 具有较大的剩磁,磁滞回线较宽,其磁滞回线如图6.2.3 (b) 所 示。常用这一类材料有碳钢、铁镍铝钴合金等。一般用来制作永久磁 铁。近年来,稀土钴等的矫顽磁力更大。
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7.2 铁磁材料的磁性能
3)矩形磁材料 具有矩形滋滞回线的是一种特殊的磁性材料,它具有较小的矫顽 磁力和较大的剩磁,磁滞回线接近矩形,稳定性良好。它在很小的外 磁场作用下就能磁化并达到饱和,去掉外磁场仍能保持,其磁滞回线 如图6.2.3 (c) 所示。这一类材料常用的有经过组织化处理后的铁镍 合金,金属矩磁材料制成薄膜可作为计算机和控制系统的可作记忆元 件、开关元件和逻辑元件。
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7.1 磁场的基本物理量
B F 式中: B为磁感应强度的大小,Tl;I
I为通过导线的电流,A; l为垂直磁场方向导线的长度,m; F为在磁场中受到的作用力,N。
磁感应强度B的单位:国际单位制(SI)单位是特斯拉,简称特 (T),电磁制(CGSM)的单位为高斯(Gs),1T=104Gs。
Bx
NI lx
NI
2x
式中:lx表示x点处的磁力线的长度。
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7.1 磁场的基本物理量
由此可见,某点的磁感应强度的大小与磁导体介质、流过电流大 小、线圈的匝数及该点的位置有关。
在SI制中,单位为享/米(H/m)。实验测定,真空的磁导率μ0= 4π×10-7 (H/m),因为μ0是一个常数,工程上常把其他介质的磁导 率与之相比较,称其为相对磁导率,是标量,常用字母μr表示,即 :
在SI制中,H的单位安/米(A/m),在CGSM制中的单位是奥斯特 (Oe),它们的换算关系为:1A/m=4π×10-3Oe。
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7.2 铁磁材料的磁性能
磁性材料很多,常用的主要有铁、镍、钴及其合金等材料。不同 介质的导磁能力也不同。
7.2.1 铁磁材料的磁性能
在工程上使用的磁性材料都是指磁导率远大于1的铁磁材料,它 具有以下的磁特性:
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7.2 铁磁材料的磁性能
1.导磁性
铁磁材料的磁导率很高,其值可达数百、数千以至数万。象硅钢 片的相对磁导率μr=6000~8000,坡英合金(铁镍合金) 可达105左右 。铁磁材料这一高导磁性使它在外磁场作用下,能被强烈磁化而呈现 很强的磁性。
铁磁物质的磁导率为什么会比真空中的磁导率大得多呢?这是由 于将铁磁物质放入磁场后,它就转变为与外磁场同方向的并比外磁场 强得多的磁铁。因而使总磁场比原有(真空中或空气中的)磁场强得多 。一种物质从不显示磁性到显示磁性的现象叫磁化。
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7.2 铁磁材料的磁性能
当被记录的非电信号,如声音、图象或其他信号转化为电信号时 ,经放大送到磁头线圈上,由于线圈中电流方向、大小不同,在磁头 间隙中将产生不同的变化磁通。在相对运动中当涂敷磁性层的磁带与 磁头工作缝隙接触时,低磁阻的磁性层将磁头缝隙中磁力线旁路,磁 通经过磁带构成闭合回路,结果使磁带上与磁头接触的磁性体被磁化 。而当磁带以一定速度离开磁头的缝隙时,将留下与磁头内磁通方向 、大小相一致的剩磁,假定记录的为正弦波,那么磁带上的剩磁强度 也将沿着磁带长度方向按正弦波变化,并把记录的信号以剩磁的形式 储存在磁带中。
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7.2 铁磁材料的磁性能
铁磁材料之所以较容易被磁化,是由这类材料内部结构决定的。 在物质分子中,电子一方面围绕原子核运动,另一方面它又自转,电 子运动形成分子电流。该分子电流能产生磁场,每个分子相当于一个 小磁铁。磁性物质内部还分成许多小区域,由于磁性物质的分子间有 一种特殊的作用力而使每一区域内的分子磁铁都排列整齐,显出磁性 ,如图7.2.1(b)所示。在没有外磁场作用时,铁磁物质的磁畴排列 取向极不规则,相互抵消,对外不显示磁性,但在外磁场作用下。磁 畴作定向运动,产生一个很强的与外磁场同方向的附加磁化磁场,使 铁磁物质对外呈现很强的磁性。
r
0
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7.1 磁场的基本物理量
根据上式,可把物质分为三类:第一类为反磁物质,μr <1,如 铜、银、炭;第二类为顺磁物质,μr>1,如铂、锡、铝等;第三类 为铁磁物质,μr>>1,如铁、镍、钴和它们的合金。反磁物质和顺磁 物质的相对磁导率都近似为1,均接近于真空磁导率μ0。
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7.2 铁磁材料的磁性能
由图可知,磁化曲线可分为4段: 1)oa段,B增加非常缓慢; 2)ab段,B随H增加很快,B和H差不多按比例增长,近似为线性 ; 3)bc段,随着H的增长,B的增加缓慢下来,此段称为曲线的膝 部;
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7.2 铁磁材料的磁性能
4)c以后,B几乎不再增加,最大值B,这时为磁饱和状态。b点 称为膝点,电源变压器磁感应强度B通常选在b点附近,以提高相对磁 导率,又可防止磁饱和。通讯电路中变压器或电感为减小损耗,提高 线性度,通常选在磁化曲线的a点附近。
7.2 铁磁材料的磁性能
磁饱和性是铁磁材料固有的特性,即B不会随着H的增强而无限增 强。如果对铁心线圈通电,铁心就被磁化,产生磁化磁场,逐渐加大 通电电流,磁化磁场逐渐强。当励磁电流(产生磁化磁场的电流)增大 到一定程度,磁性材料内部的全部磁畴的磁场方向转向与外磁场方向 一致,这时再增加励磁电流,磁化磁场的磁感应强度B几乎不再增大 ,此对应的磁感应强度Bj称磁饱和感应强度,如图7.2.2磁化曲线中 虚线所示。图中B0是空心线圈通过电流产生的磁感应强度,随着励磁 电流的增加而线性增加,其值极小,也不饱和。总磁感应强度B由Bj 和B0叠加,组成实际B一H感化曲线。
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