对于顺磁质与抗磁质

1、12-5 铁磁质铁磁质12-5 铁磁质铁磁质铁磁质铁磁质B0B铁、镍、钴、铁氧体铁、镍、钴、铁氧体B=H 对于顺磁质与抗磁质，对于顺磁质与抗磁质，B与与H有线性关系，有线性关系， 对于铁磁质，对于铁磁质，B 与与H之间的关系比较复杂，之间的关系比较复杂， 为一常量。即：为一常量。即：磁导率磁导率不是一个常量。不是一个常量。磁导率磁导率 由实验所测定的由实验所测定的 B 与与 H 之间的关系曲线之间的关系曲线称为称为磁化特性曲线磁化特性曲线。一、铁磁质及其磁化一、铁磁质及其磁化eKIRG 冲击冲击电流计电流计探测探测线圈线圈 铁环铁环( (试件试件) )开关开关 磁场强度磁场强度H 可以可以根据

2、根据 I 的测量由式的测量由式 来确定。来确定。H = n I 用冲击电流计用冲击电流计G ,可以测出感应电量可以测出感应电量q ,再由下式间接地测再由下式间接地测出出B。B =q RN SS环形铁芯的环形铁芯的横截面积横截面积测定磁化曲线的实验装置测定磁化曲线的实验装置测定磁化曲线的实验装置测定磁化曲线的实验装置OBHACDB.EF.HCBs.BrHs.初始磁初始磁化曲线化曲线Br剩剩 磁磁.HsBs. 饱和磁感应强度饱和磁感应强度矫顽力矫顽力HC磁滞回线磁滞回线居里点：居里点： 当温度达到一定时，铁磁质转变为顺当温度达到一定时，铁磁质转变为顺磁质，称这一温度为磁质，称这一温度为“居里点居里

3、点”居里居里.M 二、磁二、磁 畴畴 根据现代理论，铁磁质相邻原子的根据现代理论，铁磁质相邻原子的电子之间存在很强的电子之间存在很强的“交换耦合作用交换耦合作用”，使得在无外磁场作用时，电子自旋磁矩使得在无外磁场作用时，电子自旋磁矩能在小区域内自发地平行排列，形成自能在小区域内自发地平行排列，形成自发磁化达到饱和状态的微小区域。这些发磁化达到饱和状态的微小区域。这些区域称为区域称为“磁畴磁畴” 用磁畴理论可以解释铁磁质的磁化用磁畴理论可以解释铁磁质的磁化过程、磁滞现象、磁滞损耗以及居里点。过程、磁滞现象、磁滞损耗以及居里点。 1892年罗辛格首先提出，磁畴的形成年罗辛格首先提出，磁畴的形成是由

4、于磁偶极子间非磁性的相互作用。是由于磁偶极子间非磁性的相互作用。 1926年海森堡用量子力学中的交换力解年海森堡用量子力学中的交换力解释了磁偶极子间相互作用的起源。释了磁偶极子间相互作用的起源。 1935年，朗道和栗佛希兹从磁场能量的年，朗道和栗佛希兹从磁场能量的观点说明了磁畴的成因。观点说明了磁畴的成因。显示磁畴结构的铁粉图形纯铁纯铁硅铁硅铁钴钴三种铁磁性物质的磁畴三种铁磁性物质的磁畴Si-Fe单晶单晶(001)面的面的磁畴结构磁畴结构箭头表示箭头表示磁化方向磁化方向0.1mm单晶磁畴结构单晶磁畴结构 示意图示意图多晶磁畴结构多晶磁畴结构 示意图示意图铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过

5、程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁

6、磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H铁磁质单晶体磁化过程H三、磁滞损耗三、磁滞损耗 在交变电磁场中，铁磁质的反复磁化，在交变电磁场中，铁磁质的反复磁化，将引起介质的发热，称为将引起介质的发热，称为磁滞损耗磁滞损耗。 实验和理论都可以证明，磁滞损耗和磁实验和理论都可以证明，磁滞损耗和磁质回线所包围的面积成正比。质回线所包围的面积成正比。BH3. 有剩磁

7、、磁饱和及磁滞现象。有剩磁、磁饱和及磁滞现象。 1. 磁导率磁导率不是一个常量，它的值不不是一个常量，它的值不仅决定于原线圈中的电流，还决定于铁磁仅决定于原线圈中的电流，还决定于铁磁质样品磁化的历史。质样品磁化的历史。B 和和H 不是线性关系。不是线性关系。 2. 有很大的磁导率。放入线圈中时可有很大的磁导率。放入线圈中时可以使磁场增强以使磁场增强102 104倍。倍。 4.温度超过居里点时，铁磁质转变为顺温度超过居里点时，铁磁质转变为顺磁质。磁质。四、磁性材料：四、磁性材料：软磁材料软磁材料BH 应用应用：硅钢片，作变压器、电机、电磁：硅钢片，作变压器、电机、电磁铁的铁芯。铁氧铁的铁芯。铁氧体（非金属）作体（非金属）作高频线圈的磁芯高频线圈的磁芯材料。材料。 特点特点：磁导率大，矫顽力小，容易磁化：磁导率大，矫顽力小，容易磁化也容易退磁。磁滞回线包围面积小，磁滞损也容易退磁。磁滞回线包围面积小，磁滞损耗小。耗小。 特点特点：剩余磁感应强度大，矫顽力大，不：剩余磁感应强度大，矫顽力大，不容易磁化，也不容易退磁。磁滞回线宽，磁容易磁化，也不容易退磁。磁滞回线宽，磁滞损耗大。滞损耗大。硬磁材料硬磁材料应