5-4 铁磁材料(课件）- 高二《电工基础》同步教学（劳动版）

§5-4 铁磁材料 1 学习目标 1. 了解铁磁材料的磁化。 2. 了解磁化曲线和磁滞回线。 3. 掌握铁磁材料的性质和分类方法。 4. 掌握铁磁材料的应用。 2 第一章　电路基础 一、铁磁材料的磁化 使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。只有铁磁物质才能被磁化，这是因为铁磁物质内部存在着许多已经自发磁化的小区域，这些小型磁化区域称为磁畴。在无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无章，磁性相互抵消，因此，对外不显示磁性，如图a所示。但在外磁场作用下，磁畴会顺着外磁场的方向整齐有序地排列，形成附加磁场，从而使磁场大大增强，如图b所示。 3 第一章　电路基础 4 铁磁物质的磁化 a)无外磁场 b)有外磁场 第一章　电路基础 二、磁化曲线 研究铁磁材料磁化过程的实验装置如图a所示。 5 磁化实验装置与磁化曲线 a)磁化实验装置 b)磁化曲线 第一章　电路基础 磁化曲线反映了铁芯的磁化过程。磁化曲线大致可分为以下几段：起始段Oa，由于磁畴之间的摩擦力，当外磁场很小时，磁畴基本不动，仍保持杂乱无章状态，故磁场很小；线性段ab，在外磁场作用下，原来排列杂乱无章的磁畴迅速转向外磁场方向，所以B随H增加而快速增加，曲线较陡且呈线性；膝部bc，H继续增加，由于此时大部分磁畴已转向外磁场方向，所以B增加缓慢，曲线趋于平缓，故称膝部；饱和段c点以后，当外磁场达到一定值时，几乎没有磁畴可以转向，B增加很少，称为饱和段。 6 第一章　电路基础 如图所示为几种铁磁材料的磁化曲线。 7 几种铁磁材料的磁化曲线 第一章　电路基础 三、磁滞回线 在上图所示实验装置中，如改变线圈中电流的大小和方向，使铁磁材料在交变磁场中反复磁化，就能得到如图所示的磁滞回线。 8 磁滞回线 第一章　电路基础 四、铁磁材料的磁性能 1．能被磁体吸引。 2．能被磁化，并且有剩磁和磁滞损耗。 3．磁导率μ不是常数，但每种铁磁材料的μ都有一个最大值。 4．磁感应强度B有一个饱和值Bm。 9 第一章　电路基础 五、铁磁材料的分类及其应用 1．铁磁材料的分类 不同的铁磁材料具有不同的磁滞回线，剩磁和矫顽力不相同，其在工程上的用途也各不相同，通常铁磁材料可分为三大类。 （1）软磁材料 软磁材料指剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料，如硅钢片、铸铁、坡莫合金、软磁铁氧体等。其特点是易磁化也易去磁，磁滞回线较窄，因此，磁滞损耗小，如图a所示。 10 第一章　电路基础 （2）硬磁材料 硬磁材料指剩磁和矫顽力均很大的铁磁材料，如钨钢、钴钢等。其特点是不易磁化，也不易失磁，磁滞回线很宽，如图b所示。 （3）矩磁材料 矩磁材料在很小的外磁场作用下就能磁化，一经磁化便达到饱和值，去掉外磁后，磁性仍能保持在饱和值。根据这一特点，矩磁材料主要用来做记忆元件，如计算机中存储器的磁芯。因其磁滞回线近似为矩形而得名，如图c所示。 11 第一章　电路基础 12 不同铁磁材料的磁滞回线 a）软磁材料b）硬磁材料c）矩磁材料 第一章　电路基础 2. 铁磁材料的应用 常见铁磁材料的应用见表。 13 常见铁磁材料的应用 第一章　电路基础 14 常见铁磁材料的应用 第一章　电路基础 $