一、磁性材料的磁化曲線是什么
磁性材料的(de)磁(ci)(ci)化曲(qu)線(xian)(xian)是表(biao)示物質中的(de)磁(ci)(ci)場強(qiang)度(du)H與所感應(ying)的(de)磁(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)度(du)B或磁(ci)(ci)化強(qiang)度(du)M之間的(de)關系。這(zhe)種曲(qu)線(xian)(xian)可以通過實驗方(fang)法測得,圖形上(shang)通常表(biao)示為B-H曲(qu)線(xian)(xian)或M-H曲(qu)線(xian)(xian)。
磁(ci)(ci)化(hua)(hua)曲線(xian)一般來說(shuo)是(shi)非線(xian)性(xing)的(de),具有兩個主要(yao)特點(dian):磁(ci)(ci)飽(bao)和現(xian)象(xiang)和磁(ci)(ci)滯現(xian)象(xiang)。當磁(ci)(ci)場強度(du)(du)H足夠大(da)時,磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強度(du)(du)M或(huo)(huo)磁(ci)(ci)感應強度(du)(du)B會(hui)達到一個確(que)定的(de)飽(bao)和值,此時繼續(xu)增大(da)H,M或(huo)(huo)B將保(bao)持不變(bian)。另外(wai),當材料的(de)M或(huo)(huo)B值達到飽(bao)和后,如果外(wai)磁(ci)(ci)場H降(jiang)低(di)為零(ling),M或(huo)(huo)B并(bing)不會(hui)立即恢復(fu)為零(ling),而是(shi)會(hui)沿著(zhu)一條特定的(de)曲線(xian)(稱為磁(ci)(ci)滯回(hui)線(xian))變(bian)化(hua)(hua)。
對于(yu)不同的(de)鐵磁材料,其磁化曲線(xian)(xian)會有所不同,具體取決于(yu)材料的(de)成分、結(jie)構和處理(li)工藝等(deng)因素(su)。磁化曲線(xian)(xian)是磁性(xing)(xing)材料的(de)重(zhong)要(yao)(yao)特性(xing)(xing)之一,對于(yu)理(li)解和應用磁性(xing)(xing)材料具有重(zhong)要(yao)(yao)意(yi)義。
二、磁性材料的磁化曲線為什么是非線性的
磁性(xing)材料的磁化曲(qu)線之所(suo)以是(shi)非線性(xing)的,主要有以下幾個原(yuan)因:
1、磁疇排列狀態的變化
鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)材料(liao)在磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)過程中,其(qi)內部(bu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(即微(wei)小的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性區(qu)域(yu))的(de)(de)(de)排(pai)列(lie)狀態會隨(sui)著(zhu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加而逐漸(jian)變化(hua)。在磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)較(jiao)弱時(shi),磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇的(de)(de)(de)排(pai)列(lie)比較(jiao)雜亂,磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)或(huo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加相對緩慢(man)。當磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)逐漸(jian)增(zeng)強(qiang)時(shi),磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇開始有序(xu)排(pai)列(lie),導(dao)致磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)或(huo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)度(du)(du)(du)(du)迅速(su)增(zeng)加。但達到一定(ding)程度(du)(du)(du)(du)后(hou),磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇排(pai)列(lie)趨于飽和,此(ci)時(shi)再增(zeng)加磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang),磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)或(huo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加變得緩慢(man),甚至不(bu)再增(zeng)加,從而呈現出非線性關系。
2、磁滯現象
當材(cai)料的磁(ci)化(hua)強(qiang)度達到飽(bao)和后,如果逐漸(jian)減(jian)小磁(ci)場,磁(ci)化(hua)強(qiang)度并不會(hui)立即恢復(fu)到零,而(er)是沿著一條(tiao)特(te)定的曲線(xian)(xian)(稱為磁(ci)滯回線(xian)(xian))變化(hua)。這(zhe)種磁(ci)滯現象(xiang)也是導(dao)致磁(ci)化(hua)曲線(xian)(xian)非線(xian)(xian)性的一個重要原因。
3、磁導率的變化
在磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)過程中,材(cai)料(liao)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)導(dao)(dao)(dao)率(lv)會隨著磁(ci)(ci)(ci)場強度的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)而呈現(xian)(xian)出(chu)非線性(xing)變(bian)化(hua)(hua)。特別是在磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)曲(qu)線飽和前的(de)(de)線性(xing)段(duan),磁(ci)(ci)(ci)導(dao)(dao)(dao)率(lv)逐漸增(zeng)大到(dao)最大值,然后(hou)由于飽和現(xian)(xian)象的(de)(de)出(chu)現(xian)(xian),磁(ci)(ci)(ci)導(dao)(dao)(dao)率(lv)又隨磁(ci)(ci)(ci)場強度的(de)(de)增(zeng)加而減小。這種磁(ci)(ci)(ci)導(dao)(dao)(dao)率(lv)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)使得磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)曲(qu)線呈現(xian)(xian)出(chu)非線性(xing)特征。
綜上所述,磁性材料的(de)磁化曲線之所以(yi)是(shi)非線性(xing)的(de),主要是(shi)由于磁疇排列狀態的(de)變化、磁滯(zhi)現象以(yi)及(ji)磁導率的(de)變化等多種因素(su)共同作用的(de)結(jie)果。