§ 14.3. Основные характеристики ферромагнитных материалов.

Свойства ферромагнитных материалов принято характеризовать зависимостью магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н. Различают два основных типа этих зависимостей: кривые намагничивания и гистерезисные петли.

Под кривыми намагничивания понимают однозначную зависимость между В и Н. Кривые намагничивания подразделяют на начальную, основную и безгистерезисную (что будет пояснено далее).

Из курса физики известно, что ферромагнитным материалам присуще явление гистерезиса — отставание изменения магнитной индукции В от изменения напряженности магнитного поля Н. Он обусловлен необратимыми изменениями энергетического состояния под действием внешнего поля Н. При периодическом изменении напряженности поля зависимость между В и Н приобретает петлевой характер.

Различают несколько типов гистерезисных петель — симметричную, предельную и несимметричную (частный цикл).

На рис. 14.1 изображено семейство симметричных гистерезисных петель. Для каждой симметричной петли максимальное положительное значение В равно максимальному отрицательному значению В и соответственно

Геометрическое место вершин симметричных гистерезисных петель называют основной кривой намагничивания. При очень больших Н вблизи восходящая и нисходящая ветви гистерезисной петли практически сливаются.

Предельной гистерезисной петлей или предельным циклом называют симметричную гистерезисную петлю, снятую при очень больших . Индукцию при называют остаточной индукцией и обозначают

Рис. 14.1

Рис. 14.2

Напряженность поля при называют задерживающей или коэрцитивной силой и обозначают

Участок предельного цикла ВГНС (рис. 14.1) принято называть кривой размагничивания или «спинкой» гистерезисной петли.

Этот участок используют при расчетах магнитных цепей с постоянными магнитами и магнитных элементов запоминающих устройств вычислительной техники.

Если изменять Н периодически и так, что то зависимость между В и Н будет иметь вид петли, но центр петли не совпадает с началом координат (рис. 14.2). Такие гистерезисные петли называют частными петлями гистерезиса или частными циклами.

Когда предварительно размагниченный ферромагнитный материал (В — О, Н — О) намагничивают, монотонно увеличивая Н, получаемую зависимость между В и Н называют начальной кривой намагничивания.

Начальная и основная кривые намагничивания настолько близко расположены друг к другу, что практически во многих случаях их можно считать совпадающими (рис. 14.2).

Безгистерезисной кривой намагничивания называют зависимость между В и Н, возникающую, когда при намагничивании ферромагнитного материала его периодически постукивают или воздействуют на него полем, имеющим кроме постоянной составляющей еще и затухающую по амплитуде синусоидальную составляющую. При этом гистерезис как бы снимается.

Безгистерезисная кривая намагничивания резко отличается от основной кривой.

В различных справочниках, а также в ГОСТе в качестве однозначной зависимости между В и Н дается основная кривая намагничивания.