铁磁质就被磁化

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c
B b Br f -Hc O d e -Br Hc H a
铁磁体在交变磁化磁场的作用下,它的形状 随之改变,叫做磁致伸缩效应。
3. 磁畴
在铁磁质中,相邻铁原子中的电子间存在着非常 强的交换耦合作用,这个相互作用促使相邻原子中电 子的自旋磁矩平行排列起来,形成一个自发磁化达到 饱和状态的微小区域,这些自发磁化的微小区域称为 磁畴。
从S开始,B几乎不随H的增大而增大,介质的 磁化达到饱和。与 S 对应的 HS 称饱和磁场强度,相 应的BS称饱和磁感应强度。 根据 r B /( 0 H ),可以求出不同 H 值对应的 r 值,由此可见铁磁质B~H显著的非线性特点。
2. 磁滞回线
当铁磁质达到饱和状态后, 缓慢地减小 H ,铁磁质中的 B 并不按原来的曲线减小,并且 H=0时,B不等于0,具有一定 值,这种现象称为剩磁。 要完全消除剩磁Br,必须 加反向磁场,当 B=0 时磁场的 值Hc为铁磁质的矫顽力。
单晶磁畴结构示意图
多晶磁畴结构示意图


单晶磁畴结构示意图
多晶磁畴结构示意图
在没有外磁场作用时,磁体体内磁矩排列杂乱, 任意物理无限小体积内的平均磁矩为零。

H

在外磁场作用下,磁矩与外磁场同方向排列时 的磁能将低于磁矩与外磁反向排列时的磁能,结果 是自发磁化磁矩和外磁场成小角度的磁畴处于有利 地位,这些磁畴体积逐渐扩大,而自发磁化磁矩与 外磁场成较大角度的磁畴体积逐渐缩小。随着外磁 场的不断增强,取向与外磁场成较大角度的磁畴全 部消失,留存的磁畴将向外磁场的方向旋转,以后 再继续增加磁场,所有磁畴都沿外磁场方向整齐排 列,这时磁化达到饱和。
O H
硬磁材料
硬磁材料如碳钢、钨钢、铝镍钴合金等材料。 磁化后能保持很强的磁性,适用于制成各种类型的 永久磁铁。 矩磁材料的磁滞回线接近于矩形,特点是剩磁 Br接近饱和值BS。 当矩磁材料在不同方向的外磁场磁化后,总 是处于 Bs和 Bs两种剩磁状态,可作电子计算机 B 的“记忆”元件。
压磁材料具有较强的磁致 伸缩效应,常用于制造超声波 发生器。
O
H
硬磁材料
硬磁材料如碳钢、钨钢、铝镍钴合金等材料。 磁化后能保持很强的磁性,适用于制成各种类型的 永久磁铁。 矩磁材料的磁滞回线接近于矩形,特点是剩磁 Br接近饱和值BS。 当矩磁材料在不同方向的外磁场磁化后,总 是处于 Bs和 Bs两种剩磁状态,可作电子计算机 B 的“记忆”元件。
压磁材料具有较强的磁致 伸缩效应,常用于制造超声波 发生器。
4. 软磁材料
矫顽力很小 (Hc<102A•m-1) ,磁滞 回线窄,所围的面积小,磁滞损耗小。 软磁材料如纯铁、硅钢、坡莫合 金、铁氧体等材料,适用于交变磁场 中,常用作变压器、继电器、电动机、 电磁铁和发动机的铁芯。
B
O
H
B
5. 硬磁材料
矫顽力大,剩磁大、磁滞回线 宽,所围的面积大,磁滞损耗大。
b c
B Br f -Hc O d e -Br Hc H a
当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向 饱和。反向磁场减小到零,同样出现剩磁现象。不 断地正向或反向缓慢改变磁场,磁化曲线为一闭合 曲线—磁滞回线。
磁滞回线
B的变化总落后于 H的变化, 称磁滞现象。 在反复磁化过程中能量的 损失叫做磁滞损耗。缓慢磁化 过程,经历一次磁化过程损耗 的能量与磁滞回线包围的面积 成正比。
O
H
O
C B~H
S
B
A
H
磁 介 质
源自文库
使励磁电流从零开始,此 B, r 时 B=H=0 ,然后逐渐增大电流, 以增大 H 。测得 B 与 H 的对应 C B~H S 关系如图所示: B 随H的增大,B先缓慢增大(OA A r ~ H 段 ) ,然后迅速增大 (AB 段 ) ,过 B O H 点过后,B又缓慢增大(BC段)。
1.磁介质
把未磁化的均匀铁磁质充满一螺绕环,如图:
A
K 1 R 2 接 磁 通 计
线圈中通入电流(励磁电流)后,铁磁质就被磁化。 根据有介质时的安培环路定理,当励磁电流 为I时,环内的磁场强度:
H nI
磁 介 质
A K
接 磁 通 计
1
R
2
铁芯中的 B 由磁通计上的 B, r 次级线圈测出,这样,通过改 变励磁电流,可得到对应的一 组 B 和 H 的值,从而给出一条 关于试样 B~H的关系曲线(磁 化曲线)。
§12-5 铁磁质
与弱磁质相比,铁磁质具有以下特点:
(1) 在外磁场的作用下能产生很 居 强的附加磁场。 (2) 外磁场停止作用后,仍能保 里 持其磁化状态。 (3) 相对磁导率和磁化率不是常数,而是随外磁 场的变化而变化;具有磁滞现象, B、H 之间不具 有简单的线性关系。 (4)具有临界温度Tc。在Tc以上,铁磁性完全消失 而成为顺磁质, Tc称为居里温度或居里点。不同 的铁磁质有不同的居里温度Tc。纯铁:770º C,纯 镍:358º C。
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