ZY51磁滞回线,铁磁材料反复几次的磁化、祛磁,反向磁化和反向祛磁,便形成一个稳定的磁滞回线,这是一个非单值函数关系,如图1-33所示。

由图1-33可见,B的变化滞后于H的变化,这就是磁滞现象,又称磁滞。对应于不同的H值使之反复磁化,将有不同的磁滞回线。随着刀的增大,回线所包围的面积也增大。当磁化到饱和时(H=Hs),再增大磁场,磁滞回线的面积基本上不变,这时的磁滞回线称为极限磁滞回线,如图中的abcdea回线即为极限磁滞回线。

由极限磁滞回线可以看出,当H由hs降为零时,B并不回零而是下降到3点。也就是说,材料保留了一部分磁性。这部分磁性就称为剩余磁感应强度Br,简称剩磁。若要将剩磁降为零,必须加一反向磁场(对应于图中的c点),这个反向磁场强度的绝对值称为矫顽磁力hc。

磁滞回线的面积代表材料在磁化一周内由于磁滞现象所消耗的能量,称为磁滞损耗。磁滞回线的形状和面积直接表征磁性材料的主要磁特性。软磁材料的凡小,磁滞回线窄,损耗也低。而永磁材料的He大,磁滞回线宽。剩磁Br与饱和磁感应强度Bs之比称为剩磁比,即a/Bs,它表示磁滞回线接近矩形的程度,所以比值Br/Bs也称为矩形系数。若磁滞回线面积窄小又接近于矩形。这种材料称为矩磁材料。高性能的坡莫合金即为矩磁材料。

铁磁物质的磁化过程,铁磁物质的顺磁效应特别强,其磁导率要比顺磁物质至少大104倍。这是因为在铁磁物质中存在着许许多多的小区域,它们会自发地磁化到饱和状态。在没有外磁场的时候,这些自发地磁化了的区域―磁畴虽然每一个都有一定的取向,但从宏观的角度来看,它们却由于排列得很不规则而对外不显示磁性。一旦这些磁畴处于外磁场的作用下,它们便整个地转向,排列十分整齐,使得铁磁性物质强烈地磁化,直到饱和为止。

由图1-34便可用来说明铁磁物质的磁化过程。图1-34(a)所示的是未被磁化的铁磁物质,内部每个磁畴的取向是完全杂乱的,对外不显磁性。图1-34(b)所示的是铁磁物质处在弱磁场中,磁化是通过磁畴界壁转移而进行,顺着磁场方向的磁畴增多,逆着磁场方向的磁畴减少。在这个阶段磁化并不消耗能量。图1-34(c)所示的是铁磁物质在较强磁场中的情形,这时铁磁物质的磁化是通过磁畴的磁化方向突然转动,使其沿外磁场的方向取向,所以要消耗一定的能量,同时也是不可逆的。这时,微弱的磁场变化就能使磁感应强度发生很大

的变化,因而磁导率特别大,并在磁化曲线的膝点b处磁导率达到最大值m。图1-34(d)是在强磁场中的情形,所有磁畴的磁化方向都已从容易磁化的方向转到与外磁场方向重合的、较难磁化的方向。当然,在这个过程中需要为克服各向异性而消耗能量,同时也需要有很大的外磁场。困此,磁导率逐渐减小,而且磁化过程是可逆的。从此以后,由于所有磁畴的磁化都业已同外磁场一致9外加磁场H的增大并不能使磁感应强度再成比例地增大,也即磁导率下降了,这时的铁磁物质已处于磁饱和状态。

磁滞现象的产生也可以用磁畴的观点来说明,即在磁化过程中,铁磁材料内的磁畴要受到某种阻碍它们改变方向的“摩擦”作用。因此,在去掉外加磁场以后,这些磁畴的取向便在某种程度上被保留下来了,于是就呈现了磁滞现象。

铁心的损耗,磁滞损耗Pn,磁化过程中,磁畴的旋转要克服其边界的互相间的“摩擦”作功,所以有能量损耗,这种损耗称为磁滞损耗。一般用经验公式计算,频率不高时可用下式.