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磁性材料测量(5)——磁化强度 m、磁极化强度 j、磁导率 μ -龙8官网app下载地址

作者:  浏览量:1471  发布时间:2015-06-22


1. 磁化强度 m

除式 b=μ0描述的真空介质外其他介质的关系为b = μ0h+m……….…(2.15) ,式中m是磁化强度矢量在这种关系中μ0代表外部源的贡献μ0代表了磁性材料内部的贡献由此可得即使外部磁场强度等于零材料本身依然可以产生磁感应强度因为它已被磁化自生的或因之前被磁化)。

假定每种磁化材料包括大量的基本磁偶极子磁偶极子由电子围绕原子核转动或自旋转动产生这些磁偶极子由磁矩 表示在材料完全退磁的情况下平均磁矩平衡由此产生的磁化为零如果材料被磁化其磁化强度 等于

                           c5 1

     磁化强度定义为单位体积内分子磁矩的矢量和单位和磁场强度同为a/m

2. 磁极化强度j

早期的文献中磁性材料由磁感应强度b描述最近许多标准推荐磁场极化强度j替代磁感应强度b

                          j = b-μ0h……………………………………………(2.17)

 所以磁场极化强度等于μ0m因此在软磁材料典型应用中磁场强度的值通常是不大于1ka/mμ04π×10-7wb/am所以磁感应强度b和极化强度j之间区别极小在硬磁性材料方面这种区别确实显著的通常给出b=fhj=fh这两种关系

3. 磁导率 μ

磁性材料磁感应强度 与磁场强度 之间的关系为 b=μh…..….….….….….……(2.18)在实践中用这个关系描述材料属性很不方便通常采用材料磁导率与真空磁导率比值关系即相对磁导率 μr=μ/μ0因此式(2.18)可改为:                                                                             

                                      b=μrμ0h……..………………………………………(2.19)

从理论上讲磁导率μ是描述磁性材料属性的最好参数因为它预示两个主要的材料参数磁感应强度b和磁场强度h的直接关系但事实上情况要复杂的多因为

1bh之间的关系几乎总是非线性因此磁导率取决于工作点磁场强度的值)。2.5 给出电工硅钢的一个典型曲线b=fh)。可以看出相对磁导率最大值达到约4000但是在高磁感应强度时其低得多对于深度饱和时其值非常小实际上不像是铁磁材料)。类似地对于非常小的磁场初始磁导率也大大减小因此固定值磁导率给出的信息仅仅是一个固定工作点

2材料磁化受其形状的影响——磁体的磁导率与原材料磁导率可以完全不同通常不均匀磁化的磁体我们只能确定其平均值

3大多数磁性材料是多晶的材料的磁化方向不同材料各向异性),磁导率也不同因此磁导率应该描述成张量形式   

           c5 2

通常我们限定这一稳定在二维2d情况但即使2d的磁化也非常复杂

4磁导率取决于许多其他因素频率和谐波正弦波磁感应强度偏差对于更高的频率应该考虑磁导率的实部和虚部复数磁导率),两者的关系为 μ=μ’+jμ’’因此从物理学角度来看尽管磁导率是一个非常有用的参数但在技术应用方面应用磁化曲线作为磁化过程的描述更加合理尽管如此在某些应用过程中磁导率还是最重要的因素例如电磁屏蔽设计磁导率值越高屏蔽效果越好)、磁选矿机设计在这些设备上尽可能使用最高磁导率的磁性材料目前铁磁材料的相对磁导率可高达100 2.2 给出了一些相对磁导率大的典型工业用铁磁材料

磁测51

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