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磁的基本知识:磁场磁路磁性材料

磁的基本知识:磁场磁路磁性材料
磁的基本知识:磁场磁路磁性材料

磁的基本知识:磁场、磁路、磁性材料

线圈通入电流时,在其周围会产生磁场。把线圈套在铁心上,磁场会加强而且集中,并能吸引铁磁物质,使之运动。电磁吸盘、电磁阀、接触器、继电器等许多电气设备就是利用这种原理制成的。磁场被认为是一种能量,能吸引铁磁物质运动做功,把线圈通入的电能转化为铁质运动的机械能。借助于磁场,很容易实现电能和机械能的相互转换,导线切割磁场运动,导线会产生感应电动势,基于这种原理制成的发电机,就是把机械能转换为电能的一个实例。通电的导体在磁场中会受力运动,基于这种原理制成的电动机,就是借助于磁场实现电能转换成机械能的实例。变压器是借助磁场的变化,使一种电压等级的交流电能转化为另一种电压等级的电能。

以上事实说明了,一个电工仅掌握电路方面的知识,而不掌握磁路、磁场方面的知识,那么,他的知识是残缺不全的。从本节课开始将分四篇来学习有关知识,内容不是具体介绍每个电气设备的电磁原理,而是介绍它们共有的最基本的磁知识。这样,在学习各个电气设备时,才有扎实的基础。(有些部分在初级电工基础知识里面也是接触过的,这里再加深一次)。

磁场和磁路

如图下图a所示,线圈通入电流I时,在其周围产生磁场。在图中,磁场用虚线形象化地表示,称为磁力线。磁力线箭头方向表示磁场方向,磁力线是无始无终的闭合回线。产生磁场的电流称为励磁电流或激磁电流,电流值与线圈匝数N 的乘积IN称为磁动势F,记作F=IN,单位为安匝。所产生的磁场方向与励磁电流方向之间符合右螺旋定则。磁场方向常用南(S)、北(N )极来描述,图a中,线圈上方为S极,下方为N极,把线圈包含的一段磁路称为内磁路,未包含的磁路(即空气中的磁路)称为外磁路,外磁路的磁场方向由N极指向S极,内磁路磁场方向则由S极指向N极。

为使较小的励磁电流能产生较大的磁场,并把磁场集中在一定范围内加以利用,常把线圈套在由铁磁材料制成的一定形状的铁心中。图b是电磁铁未吸合时的磁路。由于铁磁材料容易导磁,故大部分磁力线在铁心中形成闭合回路,这部分磁通称为主磁通Φ,另外一小部分磁力线则不经过铁心而经过空气形成闭合回路,这部分磁通称为漏磁通,记作Φs。磁场的基本物理量

一、磁感应强度

磁感应强度(B)它是表示磁场中某一点磁场强弱和方向的物理量,是一个矢量。磁场中某一点的磁感应强度是用它对放在该点且垂直于磁场方向并通有1A电流、长度为1m的

导体所产生的作用力来衡量的。其大小为:B=F/Il"

role="presentation" style="position: relative;">B=F/IlB=F/Il

B=F/Il" role="presentation" style="position:

relative;">B=F/IlB=F/Il

上式中参数含义分别是:

F:磁力(N);

B:磁感应强度(T);

I:电流(A);

l:长度(m)。

磁感应强度B的方向与磁场(磁力线)方向相同,即按励磁电流方向也符合右螺旋定则。

二、磁通

磁通(Φ)表示某一截面积A通过与之垂直方向的磁感应强度B的乘积,称为磁通Φ。

Φ=BA" role="presentation" style="position: relative;">Φ=BAΦ=BA

Φ的单位是Wb(韦伯)。按Φ=BA,B=Φ/A的含义,B又可称为磁通密度,其单位可用Wb/m2" role="presentation" style="position: relative;">Wb/m2Wb/m2表示。

三、导磁率

导磁率(μ)是描述物质对磁场所呈现的导磁能力的物理量,单位为H/m(亨利/米)。真空的导磁率μ0最小,μ0=4π×107H/m。

某种物质的导磁率μ和真空导磁率的比值,称为相对导磁率,用μr表示。

μr=μμ0" role="presentation"

style="position: relative;">μr=μμ0μr=μμ0

自然界中,铁、钴、镍及其合金,导磁率很高(μr>>1),称为磁性材料或铁磁物质,常被利用做电气设备的元件材料。

四、磁场强度

磁场强度(H)由于通电线圈缠绕不同物质时,所产生的磁场强弱不同(B不同),为回避物质导磁率μ对磁路计算带来的麻烦,使计算简化,因而引入一个也是反映磁场大小和方向的物理量,称为磁场强度H,它也是矢量。

磁场强度定义为:

H=Bμ,B=μH" role="presentation"

style="position: relative;">H=Bμ,B=μHH=Bμ,B=μH

H的单位是A/m(安/米),方向与B相同。

由于H的定义式比值(B/μ),因此线圈缠绕不同物质时所产生的磁场强度H(不是B)与物质的导磁率μ无关。

磁性材料

电工设备中主要使用的磁性材料包括铁、钴、镍及其合金。他们具有的特性如下:

一、高导磁性:铁磁材料的导磁率很高,一般有几百至极板。

二、磁饱和非线性:磁性材料中,随着磁场强度H的增加,磁感应强度B亦随之增加,B=μ/H。B与H的关系曲线称为磁化曲线,或称B—H曲线,如下图所示。

按定义,磁化曲线的斜率(U/B)便是导磁率μ。由B—H

曲线可见,μ不是常数,即B—H线不是直线。随着磁场强度H增大到一定程度后,磁感应强度B便不再显著增大,而是缓慢地增加,最终甚至不再增加了。这种现象称磁饱和,该段B—H曲线称饱和段。

例如上图硅钢片B—H曲线,选B=1.1T时,H=4.5A/cm;若选B=1.3T,则H=9.5A/cm。两点比较,H增加1倍,而B

仅增加18%。

三、磁滞性:当铁心线圈通入交变电流(方向和大小均变化)时,铁心受到交变磁化,所得的磁化曲线不再是上图所示那样B值和H值是一一对应的一条曲线,而是如右图所示的由两条磁化曲线组成的回线状磁化曲线。在线圈反向电流逐渐减至零再逐渐增大为正向电流时(相应H值由b至0再到a),磁感应强度B沿由4→5→6→1点组成的曲线变化;在线圈正向电流逐渐减至零再反向电流逐渐增加时(相应H值由a

至0再到b),B沿由1→2→3→4点组成的曲线变化。当H 已减到零值时,B值并未回到零值(相当于图中的2点和5点),即励磁电流已经不存在了,铁心仍有剩磁场Br,这种现象称为剩磁。永久磁铁就是利用Br剩磁制成的。欲使Br 值回零,必须加一定值的反向电流(对应为反向H值,相当于图的2点变到3点),此时相应的值称为矫顽力,记作Hc。在交变磁化过程中,由于B值滞后于值回零的性质,故称磁材料具有磁滞性,相应的磁化曲线称为磁滞回线。

磁材料不同,其磁滞回线也不同,用途也不同,大体分为三类:

软磁材料。Br值和Hc值均较小,磁滞回线较窄。一般用作变压器、电动机、电磁铁等电气设备的铁心。硅钢片、坡莫合金属此类。

硬磁材料。Br值和Hc值均较大,磁滞回线较宽。一般用作永久磁铁,制造扬声器及仪表表头。碳钢、钴钢、铝镍钴,金等属此类。

矩磁材料。它是指磁滞回线呈窄矩形的磁性材料,在很弱的外磁场作用下也能磁化饱和,去掉外磁场后,磁性仍保持饱和状态。主要用作记忆元件及开关元件。镁锰、铁淦氧属此类。

磁学基础与磁性材料+严密第一章、三章以及第七章答案

磁性材料的分类

第一章磁学基础知识 答案: 1、磁矩 2、磁化强度

3、磁场强度H 4、磁感应强度 B 磁感应感度,用B表示,又称为磁通密度,用来描述空间中的磁场的物理量。其定义公式为 5、磁化曲线 6、磁滞回线 () (6 磁滞回线 (hysteresis loop):在磁场中,铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示,当磁化磁场作周期性变化时,铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线,这条闭合线叫做磁滞回线。) 7、磁化率

磁化率,表征磁介质属性的物理量。常用符号x表示,等于磁化强度M与磁场 强度H之比。对于各向同性磁介质,x是标量;对于各向异性磁介质,磁化率是 一个二阶张量。 8、磁导率 磁导率(permeability):又称导磁系数,是衡量物质的导磁性能的 一个物理量,可通过测取同一点的B、H值确定。 二 矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系 矫顽力分为磁感矫顽力(Hcb)和内禀矫顽力(Hcj)。磁体在反向充磁时,使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。但此时磁体的磁化强度并不为零,只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。(对外磁感应强度表现为零)此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度,我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量,是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。在磁体使用中,磁体矫顽力越高,温度稳定性越好。 (2)退磁场是怎样产生的?能克服吗?对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正? 产生: 能否克服:因为退磁场只与材料的尺寸有关,短而粗的样品,退磁场就很大,因此可以将样品做成长而细的形状,退磁场就将会减小。

磁性材料基本特性

1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H作用下,必有相应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。 材料的工作状态相当于M~H曲线或 B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。 饱和磁感应强度 Bs: 其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列; 剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs; 矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等); 磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关 初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp 居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度 损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r 在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(亳瓦特)/表面积(平方厘米) 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;

磁场基础知识复习及基础题

授课教案 学员姓名:_____________ 授课教师:_____________ 所授科目:_____________ 学员年级:__________ 上课时间:____年__月__日____时___分至____时___分共___小时 定义式 ,通电导线与B垂直

例:下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( ) A .磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力的大小F 与电流I 及导线长度L 的乘积 的比值 B .通电导线磁场力大的地方感应强度一定大 C .电流在磁场中的某点不受磁场力,则该点的磁感应强度一定为零 D .磁感应强度的大小跟放在磁场中的导线受力大小无关 1.在纸面上有一个等边三角形ABC ,其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置,电流方向如图所示,每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为B 0,则中心O 处的磁感应强度大小为__________。 2.如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N 极附近,磁铁处于水平位置和线 圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将( ) A .转动同时靠近磁铁 B .转动同时离开磁铁 C .不转动只靠近磁铁 D .不转动只离开磁铁 答案:A 3. 有长L= 50 cm ,重G=0. 1 N 的金属杆ab 静止在光滑的金属框架 上,框架平面与水平面夹角 (如图所示),流过ab 的电流 I=1 A 。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,求此磁场的磁感应强 度B 的大小。 4.如图所示,把一导线用弹簧挂在蹄形磁铁磁极的正上方,当导线中通以图示电流I 时,导线的运动情况是(从上往下看)( ) A .顺时针方向转动,同时下降 B .顺时针方向转动,同时上升 C .逆时针方向转动,同时下降 D .逆时针方向转动,同时上升 答案是A 。 5.如图所示,把轻质线圈用细线挂在一个固定的磁铁的N 极附近,磁 铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面。当线圈内通电时,下 列结论中正确的是( ) A .电流方向如图中所示时,线圈将向左偏移 B .电流方向如图中所示时,线圈将向右偏移 C .电流方向与图中相反时,线圈将向左偏移 D .电流方向与图中相反时,线圈将向右偏移 答案:AD

高二物理磁场相关知识点归纳

高二物理磁场相关知识点归纳 为了方便高二的同学们更好地学习掌握物理知识,小编在这里整理了高二物理磁场相关知识点归纳,供大家参考学习,希望能对大家有帮助! 第十章磁场 一、磁场: 1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用; 2、磁铁、电流都能能产生磁场; 3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用; 4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向; 二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向; 1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线; 2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极; 3、磁感线是封闭曲线; 三、安培定则: 1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;

2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向; 3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向; 四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极); 五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。 1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。B=F/IL 2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向) 3、磁感应强度的国际单位:特斯拉 T, 1T=1N/A。m 六、安培力:磁场对电流的作用力; 1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。2、定义式 F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时) 3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

永磁材料基本知识

永磁材料基本知识 1、什么是永磁材料的磁性能,它包括哪些指标? 永磁材料的主要磁性能指标是:剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项。永磁材料的其它磁性能指标还有:居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ, jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度( Hk/ jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。 除磁性能外,永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等;机械性能则包括维氏硬度、抗压(拉)强度、冲击韧性等。此外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是表面状态及其耐腐蚀性能。 2、什么叫磁场强度(H)? 1820年,丹麦科学家奥斯特(H. C. Oersted)发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转,从而揭示了电与磁的基本关系,诞生了电磁学。实践表明:通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比,与离开导线的距离成反比。定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/2π米远处的磁场强度为1A/m(安/米,国际单位制SI);在CGS单位制(厘米-克-秒)中,为纪念奥斯特对电磁学的贡献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线0.2厘米远处磁场强度为1Oe(奥斯特),1Oe=1/(4π×103) A/m。磁场强度通常用H表示。 3、什么叫磁极化强度(J),什么叫磁化强度(M),二者有何区别? 现代磁学研究表明:一切磁现象都起源于电流。磁性材料也不例外,其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流。这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm,每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J,其单位为T(特斯拉,在CGS单位制中,J的单位为Gs,1T=10000Gs)。 定义一个磁偶极子的磁矩为pm/μ0,μ0为真空磁导率,每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M,其SI单位为A/m,CGS单位为Gs(高斯)。 M与J的关系为:J=μ0 M,在CGS单位制中,μ0=1,故磁极化强度与磁化强度的值相等;在SI 单位制中,μ0=4π×10-7 H/m (亨/米)。 4、什么叫磁感应强度(B),什么叫磁通密度(B),B与H,J,M之间存在什么样的关系? 理论与实践均表明,对任何介质施加一磁场H时(该磁场可由外部电流或外部永磁体提供,亦可由永磁体对永磁介质本身提供,由永磁体对永磁介质本身提供的磁场又称退磁场---关于退磁场的概念,见9 Q),介质内部的磁场强度并不等于H,而是表现为H与介质的磁极化强度J 之和。由于介质内部的磁场强度是由磁场H通过介质的感应而表现出来的,为与H区别,称之为介质的磁感应强度,记为B: B=μ0 H+J (SI单位制)(1-1) B=H+4πM (CGS单位制) 磁感应强度B的单位为T,CGS单位为Gs(1T=104Gs)。 对于非铁磁性介质如空气、水、铜、铝等,其磁极化强度J、磁化强度M几乎等于0,故在这些介质中磁场强度H与磁感应强度B相等。 由于磁现象可以形象地用磁力线来表示,故磁感应强度B又可定义为磁力线通量的密度,磁感应强度B和磁通密度B在概念上可以通用。 5、什么叫剩磁(Jr,Br),为什么在永磁材料的退磁曲线上任意测量点的磁极化强度J值和磁感应强度B值必然小于剩磁Jr和Br值? 永磁材料在闭路状态下经外磁场磁化至饱和后,再撤消外磁场时,永磁材料的磁极化强度J 和内部磁感应强度B并不会因外磁场H的消失而消失,而会保持一定大小的值,该值即称为该材

磁学与磁性材料导论

3.15 磁学基础 C.A.Ross, 材料科学与工程学系, 麻省理工学院 参考数据: Jiles ,磁学与磁性材料导论 磁性数值与单位 H=磁场强度,A/m – 表示能量梯度或偶极的力矩 B=磁通量密度,T 或 Wb/m 2 – 每单位面积通过的磁力线数 M=磁化强度, A/m – 磁矩,材料对场的反应 磁场强度由电流产生: 电流 i 在半径r 产生切线场 H = i/2 πr 或由磁性材料而来。 B = μo H μo = 4π*10-7 Henry/m 在自由空间中磁通量密度由磁场强度决定 B = μo (H + M) 但在材料中 或 B = μo μr H μr =相对磁导率 或 M = H(μr - 1) 或 M = χH χ = (μr - 1) =磁化率 磁化强度与磁通量密度表示材料对于磁场场度H 的反应。磁通量密度的场线是连续的。 注,相同的表示式以cgs 单位表示: B (Oersted) = H (Gauss) + 4πM (emu/cc) 在此 1 Oe = (1000/4π) A/m = 79.6 A/m 1 G = 10-4 T 1 emu/cc = 1 kA/m 不同种类的材料 反磁:原子没有净磁矩,但磁场会产生与外加场相反的小磁矩,磁化率为负的(μr <1)。

顺磁:原子有净磁矩但自旋方向是任意排列。外加磁场会使其有弱的排列方向,因此小的磁化率随温度的倒数而变(μ r >1)。 铁磁有自发的磁化强度,及大的磁导率,其与样品的经历有关,具有非线性的磁滞现象。 磁性行为的源由 电荷的移动使得电子的角动量产生磁化。 磁化由1)电子自旋,2)电子轨道运动而来。 成对电子的贡献会互相抵销,所以强磁效应发生在材料具有未成对的电子。 一个电子具有1 μ B (波耳磁子) = 9.27*10 -24 Am 2 的动量 Stern-Gerlach与Zeeman的实验指出了原子有磁化的量子现象。 我们预期在过渡金属(未填满3d轨域)及稀土元素(未填满4f轨域)有大的磁性现象,因为它们有大的净自旋。 例如:Fe 3+ 有 3d 5 :预期每个原子有5μ B (忽略轨道的贡献) Fe 有 3d 8 :预期每个原子有2μ B 铁磁物质之邻近原子因为交换耦合,会有自旋的自发排序。假若自旋有一角度θ,交换能= A (1 – cosθ) 在此A式交换常数,如对铁而言是1.4*10-20 J 负A表示反向平行排列:材料是反铁磁性或陶铁磁性。 在居礼温度之上,自旋是随机排列,所以kT ~ A(对铁而言是770°C) 排列整齐的自旋形成扇区,每个扇区通常都指向不同的方向,就样品而言平均起来就没有净磁矩。但是,扇区可由相对较小的磁场磁化而排列在同一方向(注:此时磁壁就不存在了),以产生较大的净磁矩,所以其磁导率非常高。M-H曲线的形状是迟滞的,重要的磁滞回线参数包含: 曲线内的面积(外加磁场作一个循环的能量消耗) 饱和磁化(在大磁场中的磁化) 残磁(磁场为零时仍存在磁化强度) 顽磁(要将磁化强度去除所需的磁场强度) 异向性与扇区

磁性材料基本参数详解

磁性材料基本参数详解 磁性是物质的基本属性之一,磁性现象与各种形式的电荷的运动相关联,物质内部电子的运动和自旋会产生一定大小的磁矩,因而产生磁性。 自然界物质按其磁性的不同可分为:顺磁性物质、抗磁性物质、铁磁性物、反铁磁性物质以及亚铁磁性物质,其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质,通常将这两类物质统称为“ 磁性材料” 。 铁氧体颗粒料: 是已经过配料、混合、预烧、粉碎和造粒等工序,可以直接用于成形加工的铁氧体料粒。顾客使用该料可直接压制成毛坯,经烧结、磨削后即可制成所需磁芯。本公司生产并销售高品质的铁氧体颗粒料,品种包括功率铁氧体JK 系列和高磁导率铁氧体JL 系列。 锰锌铁氧体: 主要分为高稳定性、高功率、高导铁氧体材料。它是以氧化铁、氧化锌为主要成分的复合氧化物。其工作频率在1kHz 至10MHz 之间。主要用着开关电源的主变压器用磁芯. 。 随着射频通讯的迅猛发展,高电阻率、高居里温度、低温度系数、低损耗、高频特性好(高电阻率ρ、低损耗角正切tg δ)的镍锌铁氧体得到重用,我司生产的Ni-Zn 系列磁芯,其初始磁导率可由10 到2500 ,使用频率由1KHz 到100MHz 。但主要应用于1MHz 以上的频段、磁导率范围在7-1300 之间的EMC 领域、谐振电路以及超高频功率电路中。磁粉芯: 磁环按材料分为五大类:即铁粉芯、铁镍钼、铁镍50 、铁硅铝、羰基铁。使用频率可达100KHZ ,甚至更高。但最适合于10KHZ 以下使用。 磁场强度H : 磁场“ 是传递运动电荷或者电流之间相互作用的物理物” 。 它可以由运动电荷或者电流产生,同时场中其它运动或者电流发生力的作用。 均匀磁场中,作用在单位长磁路的磁势叫磁场强度,用H 表示; 使一个物体产生磁力线的原动力叫磁势,用F 表示:H=NI/L, F = N I H 单位为安培/ 米(A/m ),即: 奥斯特Oe ;N 为匝数;I 为电流,单位安培(A ),磁路长度L 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: 1 奥斯特= 80 安/ 米 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= ц o H+J= ц o (H+M) B 为磁通密度( 磁感应强度) ,J 称磁极化强度,M 称磁化强度,ц o 为真空磁导率,其值为4 π× 10 ˉ 7 亨利/ 米(H/m ) B 、J 单位为特斯拉,H 、M 单位为A/m, 1 特斯拉=10000 高斯(Gs ) 在磁芯中可用有效面积Ae 来计算磁通密度:

磁场知识点总结

磁场知识点总结 一、磁场 1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用. 2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.3.地磁场 地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。 4.地磁体周围的磁场分布:与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。 5.指南针:放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。6.磁偏角 地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。 说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。 ②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。 ③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。 二、磁场的方向 在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。 1、规定: 在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。 2、确定磁场方向的方法是: 将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N 极的指向即为该点的磁场方向。 磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。 电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。 三、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线. 1.疏密表示磁场的强弱. 2.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向. 3.是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。 4.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场. 5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·

钕铁硼基本知识

磁材基本知识讲座

主要内容: 第一章磁物理基础 第二章磁性材料的发展概况 第三章钕铁硼的主要特点及应用第四章钕铁硼的主要成份组成第五章钕铁硼生产工艺及设备第六章性能参数测量原理及设备第七章机械加工工艺及设备 第八章表面处理工艺及设备 第九章充磁包装

第一章磁物理基础 1 物质的磁现象 磁性材料:magnetic material 钕铁硼磁铁:nd-fe-b magnet 铁氧体磁铁:ferrite magnet 牛磁棒:magnetic bar for cattle? 磁力架:magnetic separator 物质的磁性是一个历史悠久的研究领域,约在三千年前就已受到人们的注意。中国是最早应用磁性的国家,公元前四世纪,我国制成了世界上最早的指南针,成为中国的四大发明之一。磁学史上第一部关于磁性的专著是英国(WGilbert)吉耳伯特的《论磁石》(1600年),这本书介绍了那时书籍有关的磁性知识。然而,磁性作为一门科学却到19世纪前半期才开始发展。 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应,拉开了磁电之间联系的序幕; 1820年末,法国物理学安培证明通电圆形线圈和普通的磁铁一样具有吸引和排斥的现象。 1831年,英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,并提出电磁感应定律,从而揭示电和磁之间的内在联系; 后来,苏格兰科学家麦克斯韦,将电磁的联系建立起严密的电磁场理论。他发展了法拉第的思想,用数学的形式总结出电场和磁场的联系,即麦克斯韦方程。 2 磁性的起源 物质的磁性起源于原子磁矩。 原子物理学告诉我们,组成物质的最小单元是原子,原子又由电子和原子核组成。电子的排布遵循三大原则:1 洪特规则,2泡利不相容规则,3 能量最低原理。原子中的电子绕着原子核进行高速运转,电子运转时同时有两种运动形式,即电子绕原子核的轨道运动和电子绕本身轴的旋转。前者叫电子轨道运动,后者叫电子自旋。处于旋转运动状态的电子相当于电流闭合回路,必然伴随有磁矩的

磁的基本知识:磁场磁路磁性材料

磁的基本知识:磁场、磁路、磁性材料 线圈通入电流时,在其周围会产生磁场。把线圈套在铁心上,磁场会加强而且集中,并能吸引铁磁物质,使之运动。电磁吸盘、电磁阀、接触器、继电器等许多电气设备就是利用这种原理制成的。磁场被认为是一种能量,能吸引铁磁物质运动做功,把线圈通入的电能转化为铁质运动的机械能。借助于磁场,很容易实现电能和机械能的相互转换,导线切割磁场运动,导线会产生感应电动势,基于这种原理制成的发电机,就是把机械能转换为电能的一个实例。通电的导体在磁场中会受力运动,基于这种原理制成的电动机,就是借助于磁场实现电能转换成机械能的实例。变压器是借助磁场的变化,使一种电压等级的交流电能转化为另一种电压等级的电能。 以上事实说明了,一个电工仅掌握电路方面的知识,而不掌握磁路、磁场方面的知识,那么,他的知识是残缺不全的。从本节课开始将分四篇来学习有关知识,内容不是具体介绍每个电气设备的电磁原理,而是介绍它们共有的最基本的磁知识。这样,在学习各个电气设备时,才有扎实的基础。(有些部分在初级电工基础知识里面也是接触过的,这里再加深一次)。 磁场和磁路

如图下图a所示,线圈通入电流I时,在其周围产生磁场。在图中,磁场用虚线形象化地表示,称为磁力线。磁力线箭头方向表示磁场方向,磁力线是无始无终的闭合回线。产生磁场的电流称为励磁电流或激磁电流,电流值与线圈匝数N 的乘积IN称为磁动势F,记作F=IN,单位为安匝。所产生的磁场方向与励磁电流方向之间符合右螺旋定则。磁场方向常用南(S)、北(N )极来描述,图a中,线圈上方为S极,下方为N极,把线圈包含的一段磁路称为内磁路,未包含的磁路(即空气中的磁路)称为外磁路,外磁路的磁场方向由N极指向S极,内磁路磁场方向则由S极指向N极。 为使较小的励磁电流能产生较大的磁场,并把磁场集中在一定范围内加以利用,常把线圈套在由铁磁材料制成的一定形状的铁心中。图b是电磁铁未吸合时的磁路。由于铁磁材料容易导磁,故大部分磁力线在铁心中形成闭合回路,这部分磁通称为主磁通Φ,另外一小部分磁力线则不经过铁心而经过空气形成闭合回路,这部分磁通称为漏磁通,记作Φs。磁场的基本物理量 一、磁感应强度 磁感应强度(B)它是表示磁场中某一点磁场强弱和方向的物理量,是一个矢量。磁场中某一点的磁感应强度是用它对放在该点且垂直于磁场方向并通有1A电流、长度为1m的

高中物理磁场知识点总结+例题

磁场 一、基本概念 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。⑵电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。 ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。 3.磁感应强度 IL F B (条件是L ⊥B;在匀强磁场中或ΔL 很小。) 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A?m)=1kg/(A ?s 2) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针N 极受磁场力的方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。 ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: 地磁场的特点:两极的磁感线垂直于地面;赤道上方的磁感线平行于地面;除两极外,磁感线的水平分量总是指向北方;南半球的磁感线的竖直分量向上,北半球的磁感线的竖直分量向下。 ⑷电流的磁场方向由安培定则(右手螺旋定则)确定:对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 二、安培力 (磁场对电流的作用力) 1.安培力方向的判定 ⑴用左手定则。 ⑵用“同向电流相吸,反向电流相斥”(适用于两电流互相平行时)。 ⑶可以把条形磁铁等效为长直通电螺线管(不要把长直通电螺线管等效为条形磁铁)。 例1.条形磁铁放在粗糙水平面上,其中点的正上方有一导线,在 导线中通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会______(增 条形磁铁蹄形磁铁 通电环行导线周围磁场 通电长直螺线管内部磁场 通电直导线周围磁场

磁路和磁路定律

第4章磁路和磁路定律 1 磁路与电路的对比 电路与磁路对照表 磁路与电路的不同 1)将磁路与电路对比,这只是定性的,近似的说法。认真研究磁路和电路有重大不相同。电路中,导电体的电阻率与绝缘体的电阻率相差1013位以上,所以在空间泄漏的电流是微乎其微的。磁路中,一般导磁体与空气的磁导体相差不过102-103倍,最优良的磁体的磁导率与空气的磁导率相差不超过106倍。 2)导磁体达到磁饱和以后,磁导率会降到与空气一样所以在空间泄漏的磁通量相当可观。在低矫顽力永磁材料的磁路中,往往泄漏磁通大于有用磁通。 3)磁性材料的性能参数有达5%的误差,加上计算过程中的估算和假定,磁性计算比电路计算困难大,磁路的计算误差在10%,就被认为较满意。但是随着计算机在磁路没计算中的应用,计算精度将会提高。

2 磁路的概念 观察两种现象: a)在通电螺线管内腔的中部,电流产生的磁力线平行无螺线管的轴线,磁场线渐进螺线管两端时 变成的散开的曲线,曲线在螺线管外部空间相接。 如果将一根长铁心插入通电螺线管中,并且让铁心闭合,则泄漏到空间的磁力线很少,由上,我们定义,不管有无铁心,磁力经过的路线,让我们成为磁路。 b)用永磁性作磁源,也产生上述现象。 图1 等效磁路 图1 a)给出了永磁体单独存在时的情况。图b)将永磁体放入软磁体回路的间隙中,磁力线的大部分通过软磁体和永磁体构成的回路。 以上两种也是表示磁回路。图中磁力线密度表示磁通量的密度。广义的讲,磁通量所通过的磁介质的路经叫磁路。磁路是许多以电磁原理作成的机械、器件如电机,电器,磁电式仪表等的主要组成部分之一。各种磁路传递着磁力线,发挥着应有的机能。大多数磁路含有磁性材料和工作气隙,完全由磁性材料构成的闭合磁路的情况也有不少。凡含有空隙的磁路,一部分磁通量作为有用磁场,还有一部分磁通量在空隙的附近泄漏在空间,形成漏磁通。 图2 磁路 3磁路欧姆定律

磁性材料的基本特性

一.磁性材料的基本特性 1.磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H作用下,必有相应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。 材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。 2.软磁材料的常用磁性能参数 ?饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列; ?剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs; ?矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等); ?磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关; ?初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp; ?居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度; ?损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r; ?在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(亳瓦特)/表面积(平方厘米) 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 ?设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;

磁场基础知识复习--很基础的

磁场复习讲义 第一节磁现象和磁场 1.首先发现电流产生磁场的科学家是( ) A.富兰克林B.法拉第C.安培D.奥斯特 2.奥斯特实验说明了( ) A.磁场的存在B.磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用 6.地球是一个大磁体,它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似,以下说法正确的是( ) A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B.地磁场的方向是与地面平行的 C.地磁场的方向是从北向南方向的 D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的 7.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则() A.A、B一定互相吸引 B. A、B一定互相排斥 C. A、B间有可能无磁场力作用 D. A、B间可能互相吸引,也可能互相排斥 第二节磁感应强度 二、过关训练 1、关于磁感应强度,下列说法正确的是() A、由B=F/IL可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大 B、由B=F/IL可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线长度L的增大而减小 C、由B=F/IL可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大 D、磁场中某处B=F/IL是定值,由磁场本身决定的。 2、关于磁感应强度,下列说法正确的是() A、一小段通电导线放在B为零的位置,那么它受到的磁场力也一定为零 B、通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度也一定为零 C、放置在磁场中1m长的通电导线,通过1A的电流,受到的磁场力为1N,则该处的磁感应强度就是1T D、磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同 3、下列说法正确的是() A、磁场中某处磁感强度的大小,等于长为L通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与IL乘积的比值。 B、一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用,则该处的磁感强度为零。 C、因为B=F/IL,所以磁场中某处的磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比,与IL的大小成反比。 D、磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关。 4、有一小段通电直导线,长为1cm,电流强度为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度() A.可能等于2T B.可能小于2T C.可能大于2T D.一定等于2T 5.磁感应强度单位是特斯拉,1特斯拉相当于() A、1kg/A·s2 B、1kg·m/A·s2 C、1kg·m2/s2 D、1kg·m2/A·s2 6.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线长1cm,,电流是2.5A,导线它受的磁场力为5×10-2 N,则这个位置的磁感应强度为_____2_T,如果把导线中的电流增大到5A,这一点的磁感应强度为__2___T,该通电导线受到的磁场力又为___2___N。 7、一根导线长0.2m,通以3A的电流,在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10-2N,则该处的磁感应强度B是___10_T.如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的B的大小是10______T。 8、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=0.05N,求:(1)该磁场的磁感应强度B是多少? (2)若导线中电流强度变为5A,磁感应强度B又是多少?导线所受到的磁场力多大?

永磁材料基本知识

永磁材料基本知识 2006 年08 月26 日星期六08:56 1、什么是永磁材料的磁性能,它包括哪些指标? 永磁材料的主要磁性能指标是:剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项。永磁材料的其它磁性能指标还有:居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫 顽力的温度系数(Br 0 , jHc 0 )、回复导磁率(卩rec.)、退磁曲线方形度(Hk/jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。 除磁性能外,永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等;机械性能则包括维氏硬度、抗压(拉)强度、冲击韧性等。此外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是表面状态及其耐腐蚀性能。 2、什么叫磁场强度(H)? 1820 年,丹麦科学家奥斯特(H. C. Oersted)发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转,从而揭示了电与磁的基本关系,诞生了电磁学。实践表明:通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比,与离开导线的距离成反比。定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/2 n米远处的磁场强度为1A/m(安/米,国际单 位制SI);在CGS单位制(厘米-克-秒)中,为纪念奥斯特对电磁学的贡献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导 线0.2厘米远处磁场强度为1Oe (奥斯特),10e=1/(4 n x 103) A/m。磁场强度通常用H表示。 3、什么叫磁极化强度(J),什么叫磁化强度(M),二者有何区别? 现代磁学研究表明:一切磁现象都起源于电流。磁性材料也不例外,其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流。这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm,每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J,其单位为T (特斯拉,在CGS单位制中,J的单 位为Gs,1T=10000Gs)。 定义一个磁偶极子的磁矩为pm/卩0,卩0为真空磁导率,每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M其SI单位为 A/m,CGS单位为Gs(高斯)。 M与J的关系为:J=卩0 M在CGS单位制中,卩0=1,故磁极化强度与磁化强度的值相等;在SI单位制中,卩0=4 n X 10-7H/m (亨/ 米)。 4、什么叫磁感应强度(B),什么叫磁通密度(B),B与H,J,M之间存在什么样的关系? 理论与实践均表明,对任何介质施加一磁场H 时(该磁场可由外部电流或外部永磁体提供,亦可由永磁体对永磁介质本身提供,由永磁体对永磁介质本身提供的磁场又称退磁场--- 关于退磁场的概念,见9 Q),介质内部的磁场强度并不 等于H,而是表现为H与介质的磁极化强度J之和。由于介质内部的磁场强度是由磁场H通过介质的感应而表现岀来 的,为与H区别,称之为介质的磁感应强度,记为B: B=^ 0 H+J (SI 单位制)(1-1 ) B=H+4t M (CGS单位制)

磁性材料

磁性材料 磁学解释(名词);关于钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种:;剩磁(Br)单位为 特斯拉(T)和高斯(Gs)1T;剩磁将一个磁体在外磁场的作用下充磁到技术饱和后撤;磁感矫顽力(Hcb)单位是奥斯特(Oe)或安/ 米;磁体在反向充磁时,使磁感应强度降为零所需反向磁场;内禀矫顽力(Hcj )单位为奥斯特(Oe)或安/ 米;使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度, 剩磁(Br)单位为特斯拉(T)和高斯(Gs)1T=10000Gs 剩磁将一个磁体在外磁场的作用下充磁到技术饱和后撤消外磁场,此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。它表示磁体所能提供的最大的磁通值。从退磁曲线上可见,它对应于气隙为零时的情况,故在实际磁路中没有多少实际的用处。钕铁硼的剩磁一般是11500 高斯以上。 磁感矫顽力(Hcb)单位是奥斯特(Oe)或安/米(A/m)1A/m=79.6Oe 磁体在反向充磁时,使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力(Hcb)。但此时磁体的磁化强度并不为零,只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。(对外磁感应强度表现为零)此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。钕铁硼的矫顽力一般是10000Oe以上。 内禀矫顽力(Hcj)单位为奥斯特(Oe)或安/ 米(A/m) 使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度,我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量,是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。在磁体使用中,磁体矫顽力越高,温度稳定性越好。 磁能积((BH)max )单位为兆高·奥(MGO)e或焦/米3(J/m3) 退磁曲线上任何一点的B和H的乘积既BH我们称为磁能积,而B×H的最大值称之为最大磁能积,为退磁曲线上的D点。磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一。在磁体使用时对应于一定能量的磁体,要求磁体的体积尽可能小。 各向同性磁体:任何方向磁性能都相同的磁体。各向同性磁体可以任意方向多极充磁。粘结钕铁硼是各向同性磁体。 各向异性磁体:不同方向上磁性能会有不同;且存在一个方向,在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。 烧结钕铁硼永磁体是各向异性磁体。烧结钕铁硼只能平面轴向多极充磁,粘结钕铁硼可以任意方向多极充磁。 在回转体物体中存在两种方向;轴向和径向。轴向移动就是沿着回转体长度方向的运动轴向位移、轴向串动)。径向位移是指物体向半径方向的位移。 取向方向:各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向。也称作"取向轴" ," 易磁化轴" 。·磁滞回线:铁磁材料在经过充磁、退磁、反向充磁、再退磁周期性变化时,所获得的关于磁感应强度(横坐标)相对于磁场强度(纵坐标)变化的闭合曲线。

磁性材料的基本特性

磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H 足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。 矩形比:Br∕Bs 矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。 磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ,ρ降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为: 总功率耗散(mW)/表面积(cm2) 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 磁性材料是一种重要的电子材料。早期的磁性材料主要采用金属及合金系统,随着生产的发展,在电力工业、电讯工程及高频无线电技术等方面,迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能磁性材料。在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上,研制出了一种新型磁性材料——铁氧体。铁氧体属于氧化物系统的磁性材料,是以氧化铁和其他铁族元素或稀土元素氧化物为主要成分的复合氧化物,可用于制造能量转换、传输和信息存储的各种功能器件。

(完整版)高二物理磁场知识点(经典)

一、磁现象和磁场 1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用. 2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用. 二、磁感应强度 1、 表示磁场强弱的物理量.是矢量. 2、 大小:B=F/Il (电流方向与磁感线垂直时的公式). 3、 方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N 极受力方向;是小磁针静止时N 极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向. 4、 单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T . 5、 点定B 定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值. 6、 匀强磁场的磁感应强度处处相等. 7、 磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强 度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则. 三、几种常见的磁场 (一)、 磁感线 ⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。 ⒉磁感线是闭合曲线???→→极极磁体的内部极 极磁体的外部N S S N ⒊磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 ⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切。 5.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场. 6.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向· 7、 *熟记常用的几种磁场的磁感线: (二)、匀强磁场 1、 磁感线的方向反映了磁感强度的方向,磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。 2、 磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场。其磁感线平行且等距。 例:长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。 3、 如用B=F/(I ·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位 置的磁场为匀强。 (三)、磁通量(Φ) 1.磁通量Φ:穿过某一面积磁力线条数,是标量.

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