软磁材料的损耗(一)

软磁材料的损耗(一)
铁氧体磁性材料处在随时间变化的磁场中，材料所吸收的并以热形式耗散的能量，称为磁性材料的损耗。

在低磁通密度下，铁氧体磁性材料的损耗可用损耗角正切 tgò来表示：
(1-13)
式中。

Rs＝仅由磁芯引起的测量线圈的串联电阻(Ω)Ls =带磁芯线圈的串联电感(H)
f = 频率(Hz) tgò
损耗角正切的倒数，称为品质因数，用 Q 表示
(1-14)
众所周知，铁氧体磁性材料的总损耗包括涡流损耗tgòe，磁滞损耗 tg òh 以及剩余损耗 tgòr，即：
tgò=tgòe+tgòh+tgòr (1-15)
涡流损耗与材料电阻率，磁芯尺寸及使用频率有关，并可由下面近似公式表示：
(1-16)
式中，ρ= 材料的电阻率，d = 磁芯尺寸，β=系数。

对厚度为 d 的
薄片，β=6；对直径为 d 的园柱体，β=16。

在弱磁场条件下，由磁滞现象引起的损耗角正切由下式表示：
tgòh=ηBμeB (1-17)
式中，ηB = 材料磁滞常数(T1)B = 测量时磁芯中磁感应强度的峰值(T)μe = 磁芯的有效磁导率。

总损耗减去涡流损耗和磁滞损耗的差值，称为剩余损耗。

在低频弱磁场条件下，因为频率低，涡流损耗可以忽略，且弱磁场下磁滞损耗很小，所以实际测量磁芯损耗角正切实质上主要是剩余损耗值。

当磁芯中有气隙存在时，磁芯损耗因子与有效磁导率μe 有关。

在低磁通密度时，只要漏磁通可忽略，比损耗与气隙长度无关，即：
(1-18)
因此，常用损耗角正切与相对磁导率之比，来表征磁性材料的优值，有时也用μ·Q 乘积来表示，因为tgò/μ=1/μＱ。

对于开路状态使用的磁芯（如棒形磁芯、螺纹磁场芯等），磁芯损耗用表观品质因数 Qapp 来表示：
(1-19)
式中，Qe = 有磁芯线圈的品质因数；Q0 = 无磁芯线圈的品质因数；损耗的出现导致磁导率的下降。

图 1-10 示出高磁导率 MnZn 铁氧体的初始磁导率和损耗与频率的关系。

图 1-10 高磁导率 MnZn 铁氧体频率特性。