铁磁性物质的磁化PPT课件

电子与信息技术专业教研组,电工技能与训练,第四节铁磁性物质的磁化,一、铁磁性物质的磁化,二、磁化曲线,三、磁滞回线,一、铁磁性物质的磁化,1,磁化,本来不具备磁性的物质，由于受磁场的作用而具有了,磁性的现象称为该物质被,磁化,。只有,铁磁性物质,才能被磁,化。,2,被磁化的原因,(1),内因,：铁磁性物质是由许多被称为,磁畴,的磁性小,区域组成的，每一个磁畴相当于一个小磁铁。,(2),外因,：有外磁场的作用。,如图,5-7(a),所示，当无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无章，磁性相互抵消，对外不显磁性；,如图,5-7(b),所示，当有外磁场作用时，磁畴将沿着磁场方向作取向排列，形成,附加磁场,，使磁场显著加强。,有些铁磁性物质在撤去磁场后，磁畴的一部分或大部分仍然保持取向一致，对外仍显磁性，即成为,永久磁铁,。,3,不同的铁磁性物质，磁化后的磁性不同。,4,铁磁性物质被磁化的性能，被广泛地应用于电子和电气设备中，如变压器、继电器、电机等。,二、磁化曲线,1,磁化曲线的定义,磁化曲线是用来描述铁磁性物质的,磁化特性,的。铁磁性物质的磁感应强度,B,随磁场强度,H,变化的曲线，称为磁化曲线，也叫,B,H,曲线。,动画,M5-5 磁化曲线,2,磁化曲线的测定,图,5-8,中，,(a),是测量磁化曲线装置的示意图，,(b),是根据,测量值做出的磁化曲线。由图,5-8(b),可以看出，,B,与,H,的关系,是非线性的，即 不是常数。,(1)0 1,段：曲线上升缓慢，这是由于磁畴的惯性，当,H,从零开始增加时，,B,增加缓慢，称为,起始磁化段,。,(2)1 2,段：随着,H,的增大，,B,几乎直线上升，这是由于,磁畴在外磁场作用下，大部分都趋向,H,方向，,B,增加很快，曲,线很陡，称为,直线段,。,(3)2 3,段：随着,H,的增加，,B,的上升又缓慢了，这是由,于大部分磁畴方向已转向,H,方向，随着,H,的增加只有少数磁畴,继续转向，,B,增加变慢。,(4)3,点以后：到达,3,点以后，磁畴几乎全部转到了外磁场,方向，再增大,H,值，,B,也几乎不再增加，曲线变得平坦，称为,饱和段,，此时的磁感应强度叫,饱和磁感应强度,。,不同的铁磁性物质，,B,的饱和值不同，对同一种材料，,B,的饱和值是一定的。,电机和变压器，通常工作在曲线的,2 3,段，即接近饱和,的地方。,3,分析,在磁化曲线中，已知,H,值就可查出对应的,B,值。因此，在,计算介质中的磁场问题时，磁化曲线是一个很重要的依据。,图,5-9,给出了几种不同铁磁性物质的磁化曲线，从曲线上,可看出，,在相同的磁场强度,H,下，硅钢片的,B,值最大,，铸铁的,B,值最小，说明硅钢片的导磁性能比铸铁要好得多。,4,磁化曲线的意义,三、磁滞回线,磁化曲线只反映了铁磁性物质在外磁场由零逐渐增强的磁化过程，而很多实际应用中，铁磁性物质是工作在交变磁场中的。所以，必须研究铁磁性物质反复交变磁化的问题。,1.,磁滞回线的测定,动画,M5-6 磁滞回线,图,5-10,为通过实验测定的某种铁磁性物质的磁滞回线。,(1)当,B,随,H,沿起始磁化曲线达到饱和值以后，逐渐减小,H,的数值，由图可看出，,B,并不沿起始磁化曲线减小，而是沿另,一条在它上面的曲线,ab,下降。,(2),当,H,减小到零时，,B,0,，而是保留一定的值称为,剩磁,，用,B,r,表示。,永久性磁铁,就是利用剩磁很大的铁磁性物质制成的。,2,分析,(3),为消除剩磁，必须加反向磁场，随着反向磁场的增强，铁磁性物质逐渐,退磁,，当反向磁场增大到一定值时，,B,值变为,0,，剩磁完全消失，如图,bc,段。,bc,段曲线叫,退磁曲线,，这时,H,值是为克服剩磁所加的磁场强度，称为,矫顽磁力,，用,H,C,表示。矫顽磁力的大小反映了铁磁性物质保存剩磁的能力。,(4),当反向磁场继续增大时，,B,值从,0,起改变方向，沿曲线,cd,变化，并能达到反向饱和点,d,。,(5),使反向磁场减弱到,0,，,B,H,曲线沿,de,变化，在,e,点,H,=0,，再逐渐增大正向磁场，,B,H,曲线沿,efa,变化，完成一个循环。,(6),从整个过程看，,B,的变化总是落后于,H,的变化，这种现象称为,磁滞现象,。经过多次循环，可得到一个封闭的对称于原点的闭合曲线,(,abcdefa,),，称为,磁滞回线,。,(7),改变交变磁场强度,H,的幅值，可相应得到一系列大小不一的磁滞回线.,如图,5-11,所示。连接各条对称的磁滞回线的顶点，得到一条磁化曲线，叫,基本磁化曲线,。,铁磁性物质在交变磁化时，磁畴要来回翻转，在这个,过程中，产生了能量损耗，称为,磁滞损耗,。,磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗就越大，所以,剩磁,和,矫顽磁力,越大的铁磁性物质，磁滞损耗就越大。,因此，磁滞回线的形状常被用来判断铁磁性物质的性质和作为选择材料的依据。,3,磁滞损耗,