磁性材料基本概念及定义
凝聚态物理中的磁性与磁性材料

凝聚态物理中的磁性与磁性材料磁性是凝聚态物理中极其重要的研究领域,它涉及理论与实验方面的多个方向。
磁性材料作为磁性研究的核心,具有广泛的应用价值。
本文将介绍凝聚态物理中的磁性及其与磁性材料的关系。
一、磁性的基本概念磁性是物质在外加磁场下表现出的一种性质。
目前已知的磁性体系主要包括铁磁、亚铁磁、顺磁和抗磁体系。
在这四个体系中,铁磁体系是指在外加磁场下表现出较强磁化强度,而且在磁场消失后仍能保持较高磁化强度的物质。
亚铁磁体系则是在外加磁场下磁化强度较弱,而且在磁场消失后磁化强度也会迅速减小的物质。
顺磁体系是指在外加磁场下磁化强度与磁场强度成正比的物质。
抗磁体系是指在外加磁场下表现出较弱的抵抗磁化的能力。
磁性的基本概念对于理解磁性材料的特性以及应用具有重要的指导意义。
二、磁性材料的分类根据磁性材料的性质和结构特点,可以将其分为软磁材料和硬磁材料两大类。
1. 软磁材料软磁材料是指在变化的外加磁场下,其磁化过程能够快速地反应并达到非常高的磁导率,从而使得磁场能够有效地穿透和传导。
软磁材料一般具有高磁导率、低磁滞、低饱和磁感应强度等特点。
常见的软磁材料包括硅钢、镍铁合金等。
2. 硬磁材料硬磁材料是指在外加磁场下,其磁化能够较长时间地保持在较高的水平,并且在磁场消失后仍能保持一定的磁化强度。
硬磁材料一般具有高磁滞、高饱和磁感应强度等特点。
常见的硬磁材料包括钕铁硼、钫钴等。
三、磁性与凝聚态物理的关系磁性是凝聚态物理研究的重要方向之一,在现代凝聚态物理学中具有广泛的应用和深入的理论研究。
凝聚态物理学研究磁性的主要目标是揭示磁性现象背后的物理机制,建立与之相关的物理模型,并进行理论计算和实验验证。
通过研究磁性材料的物理性质,可以深入了解物质的结构、自旋和电子运动等基本特性,为先进材料的研发提供重要的理论基础和实验依据。
四、磁性材料的应用领域磁性材料具有广泛的应用价值,在多个领域中发挥重要作用。
1. 信息存储在计算机、磁盘、磁带等信息存储设备中,磁性材料作为存储介质,能够实现信息的读写和存储。
磁性材料的研究与应用

磁性材料的研究与应用磁性材料是一类能够产生磁场并且受到磁场作用的物质,广泛应用于科学研究、电子工程、医学、能源等领域。
本文将从磁性材料的基本概念、研究方法和应用领域等方面进行论述。
一、磁性材料的基本概念磁性材料是指在外加磁场下显现出磁性的物质。
据其不同磁性特点,磁性材料大致可分为铁磁材料、亚铁磁材料和顺磁材料三类。
铁磁材料具有强烈的磁性,能够持续保持自发磁化;亚铁磁材料在外加磁场下产生磁化,但在去除磁场后磁化会消失;顺磁材料只在外加磁场下磁化,去除磁场后不具磁性。
二、磁性材料的研究方法1. 磁性测试磁性材料的研究需要通过磁性测试来确定其磁场特性。
常用的磁性测试方法主要有霍尔效应法、磁滞回线法和超导量子干涉磁强计等。
这些方法可以测量材料的磁感应强度、磁场强度和磁化曲线等参数。
2. 微结构分析微结构分析是研究磁性材料的重要手段之一。
通过透射电镜、扫描电镜等显微镜观察材料的晶体结构、晶界和纳米级尺寸特征,可以揭示材料内部的磁性行为和性能表现。
3. 磁性理论模拟磁性材料的行为可以通过磁性理论模拟来解释和预测。
常用的理论模拟方法有量子力学、分子动力学和蒙特卡洛模拟等。
这些模拟方法能够模拟材料的磁结构、磁化强度和磁化动力学等。
三、磁性材料的应用领域1. 计算机科学与信息技术磁性材料在计算机科学和信息技术中的应用主要体现在磁存储领域。
硬盘、磁带等磁存储介质都采用了铁磁材料,利用其可持续的自发磁化特性实现信息的读写。
2. 电子工程磁性材料在电子工程中有着广泛的应用。
例如,磁性材料可用于电感元件、变压器、电能计量等领域,利用其良好的磁导率和磁饱和特性。
3. 医学磁性材料在医学领域有着重要的应用。
例如,磁共振成像(MRI)技术中需要用到磁性材料来产生强大的磁场,用于观察人体内部的结构和器官。
4. 能源磁性材料在能源领域的应用也越来越广泛。
磁性材料可以应用于发电装置、电动汽车、磁能回收等领域,利用其磁矩定向和磁致伸缩特性实现能量转换和存储。
磁性材料基本概念及定义

1.磁场电流产生磁场,在螺线管中,或在磁路中电流的产生的磁场为:在这一个表式中,采用国际单位制,H单位为安培/米(A/m),N为匝数,I为电流,单位安培(A),le 为螺线管或磁路长度,单位为米(m)。
在磁芯中,加正弦波电流,可用有效磁路长度le来计算磁场强度:2.磁通密度、磁极化强度、磁化强度在磁性材料中,加强磁场H时,引起磁通密度变化,其表现为:B为磁通密度,亦称磁感应强度,J称磁极化强度,M称磁化强度,μ0 为真空磁导率,其值为4π×10-7亨利/米(H/m)。
B、J单位 T,H、M单位为A/m,1T=104Gs。
在磁芯中可用有效面积Ae来计算磁通密度:正弦波为:电压单位V,频率单位为Hz,N为匝数,B单位为T,Ae单位为m2。
3.饱和磁通密度、剩余磁化强度、矫顽力B和H的关系除在真空中和在磁性材料中小磁化场下具有线性关系外,一般具有非线性关系,即具有所谓磁滞回线性质:Bs为饱和磁化强度,Br为剩余磁化强度,Hc为矫顽力,Hs为饱和磁化场,不同磁性材料产生的磁滞回线表现形式不一样,Bs、Br、Hc、Hs都不一样4 磁导率我们平常用的大都是相对磁导率,且把脚标 r 省去。
称初始磁导率,它与温度、频率有关。
测量时在一定温度、一定频率、很低的磁通密度(或很小的磁场)、闭合磁路中进行。
在实际测量中,规定:磁场H所产生的磁通密度应小于1mT,一般B为0.1mT,但亦有许多特殊情况,应加以注意。
4)在磁路中存在气隙,即非闭合磁路条件下,测得的磁导率为有效磁导率:g是气隙长度,le是有效磁路长度。
这一表示,仅是小气隙g下的一种近似。
在大气隙下,磁通要穿过气隙的外部,其有效磁导率将大于按上式计算所得之值。
5)在没有偏置磁场的情况下,磁场H较大时,该磁场H产生磁通密度B,则这时,,称振幅磁导率。
6)在具有直流偏置磁场时,再加上一个交流磁场,这时测得的磁导率称为增量磁导率。
在直流迭加状态下测得的电感,计算出的磁导率近似于增量磁导率。
磁的基本概念和现象

磁的基本概念和现象一、磁的概念1.磁性:物质具有吸引铁、镍、钴等磁性材料的性质。
2.磁体:具有磁性的物体,如条形磁铁、蹄形磁铁、磁针等。
3.磁极:磁体上磁性最强的部分,分为北极(N极)和南极(S极)。
4.磁性方向:磁极之间的相互作用方向,由南极指向北极。
5.磁铁的极性:磁铁的两端分别具有南极和北极,磁铁的极性由其内部微观结构决定。
6.磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
7.磁力线:用来描述磁场分布的线条,磁力线从北极指向南极,形成闭合曲线。
8.磁场:磁力线分布的空间区域,磁场强度和方向在不同位置有所不同。
9.磁通量:磁场穿过某个面积的总量,用Φ表示,单位为韦伯(Wb)。
10.磁感应强度:磁场对磁性物质产生的磁力作用,用B表示,单位为特斯拉(T)。
11.磁化:磁性物质在外磁场作用下,内部磁矩排列趋向于一致的过程。
12.磁化强度:磁性物质磁化的程度,用M表示。
13.磁滞现象:磁性物质在反复磁化过程中,磁化强度与磁场强度之间的关系不完全一致的现象。
14.磁阻:磁场对磁性物质运动产生的阻碍作用。
三、磁场的测量与表示1.磁场强度:用符号H表示,单位为安培/米(A/m)。
2.磁感应强度:用符号B表示,单位为特斯拉(T)。
3.磁通量密度:用符号B表示,单位为特斯拉(T)。
4.磁力线密度:表示单位面积上磁力线的数量,用来描述磁场的强弱。
四、磁场的应用1.磁悬浮:利用磁场间的相互作用,使物体悬浮在磁场中,实现无接触运行。
2.磁记录:利用磁性材料记录信息,如磁盘、磁带、磁卡等。
3.磁共振成像:利用磁场和射频脉冲对人体进行无损检测的技术。
4.磁性材料:应用于电机、发电机、变压器、磁悬浮列车等领域。
五、磁场的相关定律1.奥斯特定律:电流所产生的磁场与电流强度成正比,与距离的平方成反比。
2.法拉第电磁感应定律:闭合电路中的感应电动势与磁通量的变化率成正比。
3.安培环路定律:闭合回路中的磁场与电流元之和成正比,与回路长度成反比。
固体物理学中的磁性材料及其应用

固体物理学中的磁性材料及其应用随着科技的不断发展,磁性材料在现代工业中扮演着越来越重要的角色。
作为一种特殊的固体物质,磁性材料具有很多优异的物理和化学性质,使得它被广泛应用于现代工业、医学、生物学等领域。
本文将介绍固体物理学中的磁性材料及其应用。
一、磁性材料的基本概念磁性材料是指能够吸引铁、镍、钴等磁性金属的材料,其主要特点是在外部磁场的作用下,其内部自发地产生磁场,表现为磁化。
磁性材料可根据其磁滞曲线形状分为软磁性材料和硬磁性材料两大类。
软磁性材料的磁滞曲线呈现出相对平缓的倒钟形,其主要应用于电子变压器、电感器、磁性头等电子元器件中。
硬磁性材料的磁滞曲线呈现出明显的"开口"形状,具有很高的矫顽力和剩磁,其主要应用于电机、电磁铁、磁盘等领域。
二、磁性材料的种类及其性质1、铁磁性材料铁磁性材料具有很强的磁性,在磁化后能够持久地保持磁性。
目前应用较多的铁磁性材料主要包括铁、钴及其合金、氧化铁、钡铁酸盐等。
其中,铁是一种典型的铁磁性材料,其磁化强度和磁导率较高,应用广泛。
氧化铁是一种非晶态磁性材料,具有小的磁滞损耗、较高的矫顽力等特点,常用于高频电子元器件中。
2、顺磁性材料顺磁性材料是指在外磁场作用下,其磁矩方向和外磁场方向一致,而不像铁磁性材料那样在磁化后仍然保持磁性。
目前应用较多的顺磁性材料主要包括铝、铜、锌等。
这些材料在制备过程中需要去除其中的杂质,以获得较高的磁化率和磁导率。
3、抗磁性材料抗磁性材料是指在外磁场作用下,其磁矩方向与外磁场方向相反,因而不能被磁化,比如铜、银、金等。
这些材料应用于磁感应计、磁强计等测量仪器中。
三、磁性材料的应用1、计算机、通信技术磁盘是计算机的重要存储设备,用于存储大量的数据信息。
在磁盘的制造中,磁性材料起到了重要作用。
当外磁场作用于磁盘时,磁盘的表面就会形成一定的磁性图案,这些磁性信息将被磁头读取,并转化为电信号,最终被计算机处理。
2、医学领域磁性材料在医学领域中应用广泛。
磁性物质知识点

磁性物质知识点磁性物质是指具有磁性能力的物质,其在外磁场的作用下会对磁场体现出各种性质和行为。
对于磁性物质的了解,有助于我们理解其在生活和科技中的应用。
本文将介绍磁性物质的基本概念、性质和分类,并探讨其在不同领域的应用。
一、磁性物质的基本概念磁性物质是指能够吸引铁和放出磁性的物质。
根据磁性的强弱,磁性物质可以分为强磁性物质和弱磁性物质。
磁性物质通常由微观颗粒组成,这些颗粒中的每个颗粒都具有微小的磁性。
在没有外磁场作用下,这些颗粒的磁性相互混乱,不表现出明显的磁性。
当外磁场作用于磁性物质时,这些微观颗粒的磁性将被导向,使得整个物质体现出磁性行为。
二、磁性物质的性质1. 磁化性:磁性物质在外磁场作用下,会被磁化,即形成磁化强度。
2. 磁导率:磁性物质的磁导率大于真空或空气的磁导率。
3. 磁滞回线:当外磁场强度增大或减小时,磁性物质的磁化强度也随之增大或减小,但不是线性关系。
这种非线性的关系可以通过磁滞回线来表示,磁滞回线可以帮助我们对磁性物质的磁化行为进行分析。
4. 磁畴:磁性物质内部存在着各种微观磁畴,每个磁畴都具有自己的磁化方向。
在没有外磁场作用时,磁性物质的磁畴是杂乱无章的。
而在外磁场作用下,磁畴会重新排列,使整个物质体现出统一的磁性。
5. 居里温度:磁性物质表现出磁性的温度范围被称为居里温度。
在居里温度以下,磁性物质呈现出铁磁性,居里温度以上则呈现出顺磁性。
三、磁性物质的分类根据磁化强度和磁滞回线的关系,磁性物质可以分为顺磁性、铁磁性和抗磁性三种类型。
1. 顺磁性:顺磁性物质在外磁场作用下,磁化强度增大,并且磁滞回线是一个闭环。
常见的顺磁性物质有氧气、铜等。
2. 铁磁性:铁磁性物质在外磁场作用下,磁化强度可以达到很高,并且磁滞回线是一个闭环。
常见的铁磁性物质有铁、镍、钴等。
3. 抗磁性:抗磁性物质在外磁场作用下,磁化强度几乎为零,并且磁滞回线是一个开环。
常见的抗磁性物质有金铜合金、银等。
四、磁性物质的应用磁性物质在生活和科技领域中广泛应用,以下是一些典型的例子:1. 医学:磁性物质在医学成像中被广泛使用,如磁共振成像(MRI)。
磁性材料与磁性学基础

磁性材料与磁性学基础磁性材料是具有磁性的材料,广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
了解磁性材料的基本原理和性质对于应用和发展都具有重要意义。
磁性学是研究磁性材料的学科,它主要涉及磁性材料的磁化、磁场等基本概念和原理。
本文将从磁性材料的分类、磁化过程、磁性材料的性质等方面进行阐述。
一、磁性材料的分类磁性材料根据其磁性质可以分为铁磁、顺磁、反磁和带磁等四类。
铁磁材料是指在外加磁场作用下具有明显磁化特性的材料,常见的有铁、钴、镍等。
顺磁材料是指在外加磁场作用下呈现顺磁性质的材料,如银、铂等。
反磁材料则是指在外加磁场下呈现反磁性质的材料,如铜、锌等。
带磁材料是指一些特殊的磁性材料,如软磁材料和硬磁材料。
二、磁化过程与磁场磁化是指磁性材料在磁场作用下产生磁化强度的过程。
磁化过程可分为顺磁和铁磁两种类型。
顺磁磁化是指材料中的磁化强度和外加磁场成正比,而铁磁磁化则是指材料中的磁化强度与外加磁场呈非线性关系。
在实际应用中,通常使用磁性材料的矫顽力来描述材料的磁化性能。
磁场是磁性材料磁化的驱动力,是由磁性体所产生的力线场。
磁场的强弱程度决定了磁性材料磁化的程度。
不同磁性材料对磁场的响应不同,这是由其磁化特性决定的。
三、磁性材料的性质磁性材料的性质包括磁化特性、磁导率、磁致伸缩效应、磁滞回线等。
磁化特性是磁性材料的本质属性,它反映了材料在磁场下的磁化程度。
磁导率是指磁性材料对磁场的响应程度,它是电磁学中的一个重要参数。
磁致伸缩效应是指磁性材料在磁场作用下发生形变的现象,这一现象常应用于磁声技术等领域。
磁滞回线是指铁磁材料在磁场强度发生变化时的磁化曲线,可以用来描述材料的磁化特性和磁场强度的关系。
四、磁性材料的应用磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
在电子领域,磁性材料被用于制造高性能的磁盘存储器、传感器、扬声器等。
在通信领域,磁性材料被用于制造天线、滤波器等元件。
在医疗领域,磁性材料被用于磁共振成像、磁力治疗等。
材料磁性与晶体结构的关系分析

材料磁性与晶体结构的关系分析引言在现代技术的发展中,磁性材料具有重要的应用价值。
研究材料的磁性特性与其晶体结构之间的关系,可以帮助我们理解材料的宏观磁性行为,为材料设计与制备提供指导。
一、材料磁性的基本概念磁性材料是指在磁场作用下可以表现出磁学特性的物质。
根据其磁性行为,通常将材料分为铁磁性、反铁磁性、顺磁性和抗磁性四种类型。
铁磁性材料在外磁场的作用下有明显的磁化特点,即在磁场中具有磁性;反铁磁性材料在低温下会发生磁矩的重新排序现象;顺磁性材料的磁矩与磁场方向一致,随磁场的变化而变化;抗磁性材料的磁矩与磁场方向相反,与顺磁性材料相反。
二、晶体结构与材料磁性的关系晶体结构是指材料内部原子排列的有序性。
晶体结构的差异对材料的物理性质有重要影响,包括磁性。
晶体结构的变化会导致材料的磁性变化,这与晶格常数、晶格点对称性以及晶格形态有关。
1. 晶格常数对磁性的影响晶体的晶格常数是指晶胞中相邻两个原子之间距离的大小。
晶格常数的变化会导致晶胞体积的变化,进而影响材料的磁性。
一般来说,当晶胞体积增大时,原子之间的相互作用减弱,磁性减弱。
相反,当晶胞体积减小时,原子之间的相互作用增强,磁性增强。
2. 晶格点对称性对磁性的影响晶格点对称性是指晶体结构中的每个晶格点上的原子排列具有一定的对称性。
晶格点对称性的不同会导致材料磁性的不同。
例如,铁磁性材料的晶格点对称性一般是具有中心反演对称性的,这种对称性可以使磁矩在一个特定的方向上排列,从而显现出铁磁性行为。
3. 晶格形态对磁性的影响晶体结构的形态也会对材料的磁性产生影响。
例如,某些晶体具有层状结构,在某一方向上排列的磁矩可以相互干涉,从而使整个晶体呈现出反铁磁性行为。
另外,晶体的形态也会影响自旋耦合或轨道耦合等物理机制,这些机制与材料的磁性紧密相关。
三、经典案例分析来自磁铁矿石的磁性材料是研究材料磁性与晶体结构关系的经典案例之一。
这类矿石主要包括磁铁矿、赤铁矿和锰锌铁矿。
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磁性材料基本概念及定义
1.磁场
电流产生磁场,在螺线管中,或在磁路中电流的产生的磁场为:
在这一个表式中,采用国际单位制,H单位为安培/米(A/m),N为匝数,I为电流,单位安培(A),le为螺线管或磁路长度,单位为米(m)。
在磁芯中,加正弦波电流,可用有效磁路长度le来计算磁场强度:
2.磁通密度、磁极化强度、磁化强度
在磁性材料中,加强磁场H时,引起磁通密度变化,其表现为:
B为磁通密度,亦称磁感应强度,J称磁极化强度,M称磁化强度,μ0 为真空磁导率,其值为4π×10-7亨利/米(H/m)。
B、J单位 T,H、M单位为A/m,1T=104Gs。
在磁芯中可用有效面积Ae来计算磁通密度:正弦波为:
电压单位V,频率单位为Hz,N为匝数,B单位为T,Ae单位为m2。
3.饱和磁通密度、剩余磁化强度、矫顽力
B和H的关系除在真空中和在磁性材料中小磁化场下具有线性关系外,一般具有非线性关系,即具有所谓磁滞回线性质:
Bs为饱和磁化强度,Br为剩余磁化强度,Hc为矫顽力,Hs为饱和磁化场,不同磁性材料产生的磁滞回线表现形式不一样,Bs、Br、Hc、Hs都不一样
4 磁导率
我们平常用的大都是相对磁导率,且把脚标 r 省去。
称初始磁导率,它与温度、频率有关。
测量时在一定温度、一定频率、很低的磁通密度(或很小的磁场)、闭合磁路中进行。
在实际测量中,规定:磁场H所产生的磁通密度应小于1mT,一般B为0.1mT,但亦有许多特殊情况,应加以注意。
4)在磁路中存在气隙,即非闭合磁路条件下,测得的磁导率为有效磁导率:
g是气隙长度,le是有效磁路长度。
这一表示,仅是小气隙g下的一种近似。
在大气隙下,磁通要穿过气隙的外部,其有效磁导率将大于按上式计算所得之值。
5)在没有偏置磁场的情况下,磁场H较大时,该磁场H产生磁通密度B,则这时,,称振幅磁导率。
6)在具有直流偏置磁场时,再加上一个交流磁场,这时测得的磁导率称为增量磁导率。
在直流迭加状态下测得的电感,计算出的磁导率近似于增量磁导率。
7)上述1)~6)的磁导率都是频率较低,或接近直流状态下测得的磁导率,在频率较高时,其磁导率表现为复数磁导率。
在串联电路中为在并联电路中为,、、、都是频率的函数。
5 阻抗
电感产生感抗XL=jωL,电容产生容抗,二者总称为电抗,纯电阻R。
三者总称阻抗,在磁性器件讨论中,相对低的频率下,我们忽略容抗,只讨论电阻和感抗,且有串联电路和并联电路之分.
串联电路并联电路
串联电路中阻抗Zs=Rs+jωLs,并联电路中阻抗,Zs、Zp都与频率有关,其特性称为阻抗频率特性,它与磁性材料频率特性有关。
另外,它们与绕组参数有关。
在复数磁导率中,其频率特性表现为μ' ,μ" 的频率特性。
阻抗频率特性,实际上是磁性器件的特性,并非是材料的特性.
6 损耗因子
表示小信号下材料的损耗特性。
由于磁芯损耗,引起信号相移,其表示为。
tgδm称为损耗因子,表示的是损耗功率与贮能的比值。
因磁芯损耗包括磁滞损耗,涡流损耗、剩余损耗,所以损耗因子可表示为:tgδm= tgδh + tgδe + tgδr ,分别称为磁滞、涡流、剩余损耗因子.
7 比损耗因子
或称比损耗因子,与材料几何尺寸无关,表示小信号下材料的损耗特性。
8、气隙的影响
当磁路中有气隙时,其损耗因子为带气隙损耗因子,(tgδ)gap它与无气隙时损耗因子的关系为:,因μe、
μi>>1,所以有:即有,由于μe<μi,所以开气隙后,损耗因子减小,Q值增加。
磁芯开制气隙后,磁芯内部磁场强度Hi大大减小,由Hi=He-Hd=He-NM可以看出,退磁因子N越大,Hi越小。
这里He是绕组通
过以电流后产生的磁场(),M是磁化强度。
退磁因子为0~4π,对闭路磁芯N=0,气隙越大,N越大,反之亦然。
开制气隙可增加磁场和温度的稳定性。
9、品质因素Q
磁性器件作滤波器的电感时,通常用品质因素(Q)来表示它的质量,品质因素,Rtot表示总电阻,它是线圈和磁芯的总电阻。
Rtot表示损耗,包括磁芯损耗、铜线损耗。
Q与频率和绕组参数有关。
10、大信号场下的功率损耗
大信号场下,磁芯损耗用下式表示:
Pm=Ph+Pe+Pr ,Ph、Pe、Pr,分别表示磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗。
11、温度系数与比温度系数
温度系数为
μi1,μi2分别表示温度T1,T2时的初始磁导率。
比温度系数:
αμi ,αμi r均表示磁导率的温度稳定性。
12、减落因子与比减落因子
减落因子为
μi1,μi2表示同一温度下,t1, t2 时刻的初始磁导率。
比减落因子
DA, DF都表示μi 经磁扰动或机械冲击后的经时变化。
比减落因子,一般用DF表示,有时简称减落因子。
13、电感系数
一个电感器或变压器,绕有N匝线圈,其电感值为L,则定义,当单位为时。
这里L的单位为亨利,一般N取100,当N取得很大磁芯又是闭路时,不宜采用来表达,因可能进入谐振区或接近饱和区。
在设计中,知道
值和设定要求的电感(nH),则导线圈数:
在无隙情况下,,这里C1为磁芯常数,单位为mm-1,为。
值与气隙大小有关、磨削面精度有关。
14、静磁场影响--直流迭加
当交流磁场与直流磁场同时作用于磁芯时,称为静磁场的影响,有时,简单地称为直流迭加。
当磁芯有一个恒定的直流磁场HDC,并在其上迭加一个幅度为的正弦磁场时,则表示为:
当正弦磁场作用时,磁通密度形成小磁滞回线时,其峰值用ΔB/2表示,此时小磁滞回线在大磁滞回线内变化,小磁滞回线的平均斜率叫增量磁导率(前已述过)。
这里,正弦场叫工作场,直流场叫偏磁化场或偏置场。
增量磁导随偏置场而改变。
测直流迭加特性,就是在一定偏置场下加工作场,测其增量磁导率,并与无直流场时的磁导率作比较。
由于交流磁场值大小不同,小回线有二种代表性的状态,如。
从中可推知迭加特性与材料特性的关系。
由于许多电路中,往往存在直流电成份,这相当于加了一个直流偏置场,而它会影响增量磁导率的大小,所以迭加特性很重要。
15、居里温度
居里温度是磁性材料从铁磁性(亚铁磁性)到顺磁性的转变温度,或称磁性消失温度,表示方式有多种。
华洋材料标准中规定的确定居里温度的方法如下图:
随温度升高,磁导率下降到最大值的80%,20%时,这二点联线,延长到与温度轴的交点,即为居里温度。