一、磁性材料的磁化曲線是什么
磁性材料的(de)磁化(hua)(hua)曲(qu)線(xian)是(shi)表(biao)示物質(zhi)中的(de)磁場強度H與所感應(ying)的(de)磁感應(ying)強度B或磁化(hua)(hua)強度M之間的(de)關系(xi)。這(zhe)種曲(qu)線(xian)可以通過實(shi)驗方(fang)法(fa)測(ce)得,圖形(xing)上通常表(biao)示為B-H曲(qu)線(xian)或M-H曲(qu)線(xian)。
磁化曲(qu)線一(yi)般來說是非線性的(de),具有兩個(ge)(ge)主要特點:磁飽和現(xian)象和磁滯現(xian)象。當磁場強(qiang)度H足夠大(da)時,磁化強(qiang)度M或(huo)(huo)(huo)磁感(gan)應強(qiang)度B會(hui)達(da)到一(yi)個(ge)(ge)確定的(de)飽和值,此時繼續增大(da)H,M或(huo)(huo)(huo)B將保持不變。另外,當材(cai)料的(de)M或(huo)(huo)(huo)B值達(da)到飽和后(hou),如果外磁場H降低(di)為(wei)零,M或(huo)(huo)(huo)B并(bing)不會(hui)立即恢復為(wei)零,而是會(hui)沿(yan)著(zhu)一(yi)條特定的(de)曲(qu)線(稱為(wei)磁滯回線)變化。
對于(yu)不(bu)同(tong)(tong)的(de)鐵磁(ci)材料(liao),其磁(ci)化(hua)曲線會有所(suo)不(bu)同(tong)(tong),具(ju)體取決(jue)于(yu)材料(liao)的(de)成分、結構和(he)處理工藝等因素。磁(ci)化(hua)曲線是磁(ci)性材料(liao)的(de)重要(yao)特(te)性之(zhi)一,對于(yu)理解和(he)應用磁(ci)性材料(liao)具(ju)有重要(yao)意義。
二、磁性材料的磁化曲線為什么是非線性的
磁性(xing)材料的磁化曲線(xian)之所以是(shi)非線(xian)性(xing)的,主(zhu)要有以下(xia)幾個原因(yin):
1、磁疇排列狀態的變化
鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)材(cai)料在(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化過程中,其內部的磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)(即微(wei)小的磁(ci)(ci)(ci)(ci)性區域)的排列狀態會(hui)隨著磁(ci)(ci)(ci)(ci)場強(qiang)(qiang)度(du)的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)而(er)逐漸變化。在(zai)(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場較弱時,磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)的排列比較雜亂,磁(ci)(ci)(ci)(ci)化強(qiang)(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)相對緩慢(man)。當磁(ci)(ci)(ci)(ci)場逐漸增(zeng)(zeng)強(qiang)(qiang)時,磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)開始(shi)有序排列,導致(zhi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化強(qiang)(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)迅速增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。但(dan)達到(dao)一定(ding)程度(du)后,磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)排列趨于(yu)飽和,此時再增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場,磁(ci)(ci)(ci)(ci)化強(qiang)(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)變得緩慢(man),甚至不再增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),從(cong)而(er)呈現出非線性關系(xi)。
2、磁滯現象
當材料的磁化(hua)強度達到飽和后(hou),如(ru)果逐漸減(jian)小(xiao)磁場,磁化(hua)強度并不會立即恢復到零,而是(shi)沿著一(yi)條特(te)定的曲(qu)線(xian)(xian)(稱為(wei)磁滯回線(xian)(xian))變化(hua)。這種磁滯現象也是(shi)導(dao)致磁化(hua)曲(qu)線(xian)(xian)非線(xian)(xian)性(xing)的一(yi)個(ge)重(zhong)要原(yuan)因。
3、磁導率的變化
在(zai)磁(ci)化(hua)過程中,材料的磁(ci)導率(lv)會隨著(zhu)磁(ci)場(chang)強度(du)的變化(hua)而(er)呈現(xian)(xian)出非線(xian)性變化(hua)。特(te)別是(shi)在(zai)磁(ci)化(hua)曲線(xian)飽和(he)前的線(xian)性段(duan),磁(ci)導率(lv)逐漸增大到最大值,然后(hou)由于(yu)飽和(he)現(xian)(xian)象的出現(xian)(xian),磁(ci)導率(lv)又隨磁(ci)場(chang)強度(du)的增加而(er)減小(xiao)。這種磁(ci)導率(lv)的變化(hua)使(shi)得磁(ci)化(hua)曲線(xian)呈現(xian)(xian)出非線(xian)性特(te)征(zheng)。
綜上所述,磁性材料的磁(ci)化(hua)曲線之(zhi)所(suo)以是非線性的,主要是由于磁(ci)疇排列狀態的變化(hua)、磁(ci)滯現象以及磁(ci)導(dao)率的變化(hua)等多種因素共同作用的結果。