磁性材料B-H特性的測量

1、磁性材料B-H特性的測量摘要：關(guān)鍵詞：B-H磁滯回線剩磁Br最大磁能積（BH）m退磁曲線矯頑力bHc一、引言磁性材料，一般只具有鐵磁性或亞鐵磁性并具有實際應(yīng)用價值的磁有序材料。廣義的磁性材料也包括具有實際應(yīng)用價值或可能應(yīng)用的反鐵磁材料或其他弱磁性材料。磁性材料種類很多，磁特性參量不少。從技術(shù)應(yīng)用角度出發(fā)，常關(guān)注材料的b-h特性。從B-H磁滯回線上可以方便地得到這樣一些參量：（1 ）剩余磁感應(yīng)強度 Br （簡稱剩磁），其意義在于磁性材料被飽和磁化后，材料內(nèi)部磁化場下降到零時，材料內(nèi)所保存的磁感應(yīng)強度值，通常MrBr。（ 2）最大磁能積（BH） M，磁性材料 B-h磁滯回線第二和第四象限部分稱 為

2、退磁曲線。退磁曲線上每一點的磁感應(yīng)強度B和磁場強度H的乘積BH稱為磁能積，其中最大者稱為最大磁能積。這是磁性材料單位體積儲存和可利用的最大磁能密度的量度。（3）矯頑力bHc，它是指磁性材料 B-H退磁曲線B=0處的磁場強度，其意義是對磁性材料反向磁 化過程中，使B=0的反向磁場大小，通常 bHc I 加立w圖9空心線圈-H圖像通過數(shù)據(jù)用origin所作圖并作現(xiàn)行擬合后如圖10所示。Linear Fit of BEquatioiy = a + bBi.脛Fl“卻加V應(yīng)Elandad ErrorBInlBTC-BfXZZ3JD90.1BSM5BSiopen.322ETFZ 日 JEEMH(KA/m

3、)80D-G0D-800-圖10用origin所作-H圖像由圖10可以得到 -H圖像斜率即線圈常數(shù) a二0.32267mWb m/KA，因此可以得到線圈 匝數(shù) n =a/ JoS)=279(匝)。(3) 、樣品測量對于樣品，由于空心線圈面積大于環(huán)形磁鐵，故環(huán)形磁鐵周圍存在空隙。下面推導(dǎo)此種情況下環(huán)形磁鐵內(nèi)磁感性強度 B與總磁通量 和磁場H的關(guān)系：:_譏二nBo(So -S) -nBS 二n JoH(S -Si) - nBS 二aH -nHS nBS上式表示總磁通量 應(yīng)該為空隙磁通量 0和磁鐵磁通量 之和，其中So _S為空隙面積。由此可得/ -aH n 0HS1nSaH nSt由此根據(jù) OH圖

4、像可以算出B，從而得到B-H的關(guān)系圖。實驗室儀器給出的O-H圖像如圖11所示，用origin作出的B-H的關(guān)系圖如圖12所示。圖11實驗室儀器給出的 -H圖像B由圖12可以得到剩磁 Br =271.5mT，矯頑力BH176.6KA/m，在H =101.0KA/m時，有最 大磁能積（BH）M =14504.3KA mT/ m。八、思考題1如何利用B-H回線算出內(nèi)稟矯頑力 mHc? 答：利用求出M-H曲線，再用與求bHc類似的方法就可以找到mHc。2、用作圖法求得的最大磁能積（BH） m與計算的（BH） m有何差別？答：作圖法將退磁曲線近似為一段直線。 但是，實驗實際測量得到的結(jié)果明顯偏離直線，因 此