一、磁性材料的磁化曲線是什么
磁性材料的磁化曲(qu)線(xian)是表示(shi)物質中的磁場強(qiang)度H與(yu)所(suo)感(gan)應(ying)(ying)的磁感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度B或磁化強(qiang)度M之間的關系。這種(zhong)曲(qu)線(xian)可以(yi)通過實驗(yan)方法測得(de),圖形上通常表示(shi)為B-H曲(qu)線(xian)或M-H曲(qu)線(xian)。
磁(ci)(ci)(ci)化(hua)曲(qu)線(xian)(xian)一般來說是(shi)非(fei)線(xian)(xian)性的(de)(de)(de),具(ju)有兩個主要(yao)特點:磁(ci)(ci)(ci)飽(bao)和(he)現(xian)象(xiang)和(he)磁(ci)(ci)(ci)滯現(xian)象(xiang)。當磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強度H足夠(gou)大(da)(da)時,磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度M或(huo)磁(ci)(ci)(ci)感應強度B會達到一個確定的(de)(de)(de)飽(bao)和(he)值,此時繼續增大(da)(da)H,M或(huo)B將(jiang)保持不變(bian)。另外(wai),當材(cai)料的(de)(de)(de)M或(huo)B值達到飽(bao)和(he)后,如果外(wai)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)H降低為零,M或(huo)B并不會立即恢復為零,而(er)是(shi)會沿著一條特定的(de)(de)(de)曲(qu)線(xian)(xian)(稱為磁(ci)(ci)(ci)滯回線(xian)(xian))變(bian)化(hua)。
對于不同的鐵(tie)磁(ci)材料,其磁(ci)化曲線會有所不同,具體取決(jue)于材料的成分、結構(gou)和(he)處理工藝等因素。磁(ci)化曲線是磁(ci)性材料的重要特性之一,對于理解和(he)應用(yong)磁(ci)性材料具有重要意義。
二、磁性材料的磁化曲線為什么是非線性的
磁(ci)性材(cai)料的(de)(de)磁(ci)化曲(qu)線之所以是非(fei)線性的(de)(de),主要有以下幾個(ge)原因(yin):
1、磁疇排列狀態的變化
鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)材料在磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)過(guo)程中,其內部的磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(即微小的磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)區域)的排(pai)(pai)列(lie)狀態會隨(sui)著磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)強(qiang)度(du)的增加(jia)而逐漸變化(hua)(hua)。在磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)較(jiao)弱時(shi)(shi),磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇的排(pai)(pai)列(lie)比較(jiao)雜亂(luan),磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)的增加(jia)相對緩慢。當磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)逐漸增強(qiang)時(shi)(shi),磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇開始有序排(pai)(pai)列(lie),導致磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)迅速增加(jia)。但(dan)達到(dao)一定(ding)程度(du)后(hou),磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇排(pai)(pai)列(lie)趨于飽和,此時(shi)(shi)再增加(jia)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang),磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)的增加(jia)變得緩慢,甚至不再增加(jia),從而呈現出非線性(xing)關系。
2、磁滯現象
當材料的磁(ci)(ci)化強(qiang)度(du)(du)達到飽(bao)和后,如果逐漸減小磁(ci)(ci)場,磁(ci)(ci)化強(qiang)度(du)(du)并不會立(li)即(ji)恢(hui)復到零,而是(shi)(shi)沿著一條特定的曲(qu)線(稱(cheng)為磁(ci)(ci)滯(zhi)回線)變化。這種(zhong)磁(ci)(ci)滯(zhi)現象也是(shi)(shi)導致(zhi)磁(ci)(ci)化曲(qu)線非線性的一個重要原(yuan)因。
3、磁導率的變化
在(zai)磁(ci)(ci)化過(guo)程(cheng)中(zhong),材料的(de)(de)磁(ci)(ci)導率(lv)會隨著磁(ci)(ci)場強度的(de)(de)變化而呈現(xian)出非線(xian)(xian)性(xing)變化。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)磁(ci)(ci)化曲(qu)線(xian)(xian)飽和(he)前的(de)(de)線(xian)(xian)性(xing)段(duan),磁(ci)(ci)導率(lv)逐漸增大到最大值,然后(hou)由于飽和(he)現(xian)象的(de)(de)出現(xian),磁(ci)(ci)導率(lv)又隨磁(ci)(ci)場強度的(de)(de)增加而減(jian)小。這種磁(ci)(ci)導率(lv)的(de)(de)變化使得(de)磁(ci)(ci)化曲(qu)線(xian)(xian)呈現(xian)出非線(xian)(xian)性(xing)特(te)征。
綜上所述,磁性材料的磁(ci)(ci)化(hua)(hua)曲線之所以是非線性(xing)的,主要是由于磁(ci)(ci)疇排列狀態的變化(hua)(hua)、磁(ci)(ci)滯(zhi)現(xian)象以及磁(ci)(ci)導(dao)率(lv)的變化(hua)(hua)等多種(zhong)因素共(gong)同(tong)作(zuo)用(yong)的結(jie)果。