软磁铁氧体材料的基本特性(一)(精)

软磁铁氧体材料基本磁特性(一

磁化曲线和磁滞回线

有一个很长的均匀线管空心线圈,轴向长度为 l,有 N匝线圈,流过的电流为 I,则线圈内部的磁场为 H:(1-1①磁场的方向平行于螺线管轴,以及在内截面上是均匀分布的[见图1-4(a]。有关的磁感应强度B由下式给出:B=μ0·H (T(或Wb/m2 (1-2②这里,μ0 是真空绝对磁导率,数值为4π×107H/m(享利 / 米。如果螺线管中填满铁氧体磁性材料,则磁场作用于材料内部的微观电流环线,使材料内部的磁畴趋向一致(通过畴壁位移磁畴旋转,结果材料磁矩增大了线圈内部磁场,这个磁场的增加称磁化强度 M,单位是A/m(安/米。

①1 奥斯特(Oe=79.577安/米=80安/米(A/m

②1 特斯拉(T=1韦伯/米(Wh/m2=104高斯(Gs

1mT(毫特斯拉=10Gs(高斯

因此,线圈内磁场 Hi 为:(A/m (1-3

磁感应强度为:B=μ0Hi=μ0(H+M(T (1-4或者,B=μ0H+J (T (1-5这里,J 是磁极化强度,单位是 T(特斯拉。J 与 M的关系为:J=μ0M(T (1-6因此,M 是由于磁性材料除菌过滤器而造成的磁场强度的增量,而J是相应的磁通密度的增量。磁感应强度除以磁场强度的

商简称为绝对磁导率,用μ0μ表示:B/H=μ0μ或B=μ0μH

(1-7

式中μ是材料的相对磁导率,它表示某种材料的磁导率比真空磁导率大多少倍,这是一个无量纲的比值。实际使用中将形容词“相对”省略,直接称为材料的磁导率。

磁性材料在外磁场中磁化时,其磁感应强度 B 与磁化场 H 呈现复杂的关系,这种关系可用磁化曲线和磁滞回线来表征。在慢慢增长的直流磁场作用下,可以获得静态磁化曲线。实际采用的是初始磁化曲线,即将铁氧体完全退磁后(这时磁畴全部随机取向,相互抵消而结果磁化为零,把磁场强度从零慢慢增加所得到的双联过滤器B-H 曲线。图1-5 示出多晶铁氧体样品的磁化过程和起始磁化曲线。可将磁化曲线分为四段:OA 为起始磁化阶段,AB 为磁化陡峭阶段,BC 是缓慢磁化阶段(趋于饱和,CS 是饱和磁化段。

在 B-H 曲线上,CS 段是与 H 轴维持一定斜率的斜线。在饱和磁场Hs 相对应的磁感应强度称为饱和磁感应强度 Bs。这是一个较为重要的实用参数。

(a 很长空心线圈

(b 很长螺线管中有很长铁氧体园棒图 1-4 螺线管中的磁场