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磁性材料與應用(5)
瀏覽次數:2307次 發布日期:2018-11-20

軟磁合金粉芯的基礎理論 (5)

                       (品質系數和損耗)
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引 言

在之前,已經介紹了研究和學習磁性材料時需要了解的基本原理和性能。這次要講的磁力曲線是在探究所有磁性材料時很重要的內容,了解磁力曲線,可以知道磁場強度發生變化時對磁性材料的影響。


磁力曲線

在磁性物體外部有磁場時,可以表達磁性物體磁化的曲線稱之為磁力曲線。根據情況不同,磁力曲線又可以稱為B-H曲線, M-H曲線或者Hysteresis loop。

在磁性物體以一定的方向(為了方便說明,定為正方向)增加磁速,記錄直到磁性物體飽和時的變化,再次往負的方向增加磁速,記錄直到磁性物體飽和的變化,將此畫出來的曲線叫做磁力曲線。


磁性物體在加磁場之前,換言之,在通電流之前,磁疇像下圖一樣,各自呈現著無秩序的方向,通電流以后,根據磁速的方向,會呈現往一個相同的方向轉換的趨勢。
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在上述磁力曲線中;

H : 磁場

Hc : 矯頑力

Hm : 最大磁場強度

B :  磁速密度

Bm : 最大磁速密度

Br :  殘留磁速密度

ui :  初始導磁率

um :  最大導磁率

在開始沒有磁場的狀態下,從曲線的原點開始,磁場強度增加,磁速密度的變化也隨著紅線變化。


如果持續加大磁場強度,會出現即使磁場強度增加,磁速也不變化的現象,此現象可以解釋為磁性物體已經飽和了,此點就是最大磁速密度(Bm) 。之后往反方向施加磁場,磁速會逐漸減小,但是即使磁速達到0,磁性物體的磁速密度還是會有殘留現象,此部分稱之為殘留磁速密度(Br)。一直加磁速,殘留的磁速密度會變成0,這個部分是Hc, 稱為矯頑力。 矯頑力是對擾亂作用的抑制力,矯頑力大,就是像磁鐵一樣的硬磁性材料(Hard Magnetic Material) ,如果矯頑力小,就是像電磁一樣的軟磁性材料(Soft Magnetic Material)。一般用于電源的磁芯是屬于軟磁性材料的。
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