4.2认识铁磁材料（课件）-《电工技术基础与技能》同步教学（苏教版）

模块4 磁场 任务一 任务二 任务八 任务四 任务三 任务七 认识磁场 认识自感现象 学习磁路定律 认识电磁感应现象 认识静电屏蔽和磁屏蔽 认识铁磁材料 任务五 任务六 认识互感现象 学习磁场对电流的作用 本模块学习内容 学习目标 任务描述 任务分析 知识链接 任务二 认识铁磁材料 磁化 铁磁材料的磁化 铁磁材料的分类与用途 任务二学习重点 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 学习目标 ● 认识铁磁物质的磁化特性，理解磁化曲线、磁滞回线的意义。 ● 能够根据磁化曲线区分铁磁材料的种类并知道其用途。 任务二 认识铁磁材料 任务描述 任务分析 ● 拿一根软铁棒去吸引铁屑，铁屑并不会被吸起。当 把软铁棒与磁铁接触一段时间后再分开，发现软铁棒 能吸引铁屑。这说明原来没有磁性的物体，变得有磁 性了。如果用铜棒代替软铁棒还能有上述现象吗？ ●使铁磁物质具有磁性的过程称为磁化。不是所有的物 质都能被磁化，只有铁磁性物质才能被磁化。大部分磁 体都是人造磁体，那么制造这些人造磁体的材料有什么特点？怎样制成呢？通过本任务的学习，我们可以了解 物质被磁化的原因、铁磁性材料被磁化后的特点等知识。 任务二 认识铁磁材料 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 知识链接 一、磁化 将铁磁性物质（如铁、镍、钴等）置于某磁场中，会大 大加强原磁场。这是由于铁磁物质会在外加磁场的作用 下，产生一个同向附加磁场，使总磁场加强。铁磁性物质 之所以具有这种性质是由其内部结构决定的。自然状态时 铁磁物质内的磁畴排列杂乱无章，本身磁性相互抵消，对 外不呈现磁性，如图2-12（a）所示。如果把铁磁性物质放 入外磁场中，这时大多数磁畴都趋向于沿外磁场方向排 列，从而大大地加强了磁感应强度，如图2-12（b）所示。 任务二 认识铁磁材料 知识链接 当外加磁场进一步加强，所有磁畴的磁轴都几乎转向外 加磁场方向，这时附加磁场不再加强，这种现象叫做磁饱 和，如图2-12（c）所示。 二、铁磁材料的磁化 铁磁性物质的磁感应强度B随磁场强度H变化的曲线，称为磁化曲线，也叫B-H曲线，它用来描述铁磁性物质的磁化特性。 任务二 认识铁磁材料 知识链接 1.磁化曲线的测定与分析 图2-13中，图（a）是测量磁化曲线装置的示意图，图 （b）是根据测量值作出的磁化曲线。由图（b）可以看 出，B与H的关系是非线性的，即=B/H不是常数 任务二 认识铁磁材料 知识链接 磁化曲线具体分析如下： （1）0～1段：由于磁畴有惯性，当H从零开始增加时，B增 加缓慢，称为起始磁化段。 （2）1～2段：随着H的增大，B几乎直线上升，这是因为磁 畴在外磁场作用下，大部分都趋向H方向，B增加很快，曲 线很陡，称为线性段。 （3）2～3段：随着H的增加，B的上升又缓慢了，这是因为 大部分磁畴方向已与 H同方向，随着H的增加，只有少数 磁畴继续转向，B增加变慢，曲线变缓而成为膝部段。 任务二 认识铁磁材料 知识链接 （4）3 点以后：到达3点以后，磁畴方向几乎全部与外磁 场方向相同，再增大H值，B也几乎不再增加，曲线变得 平坦，称为饱和段，此时的磁感应强度叫饱和磁感应强度。 2.磁化曲线的意义 图2-14给出了几种不同铁磁性物 质的磁化曲线，从曲线上可看出， 在相同的磁场强度下，硅钢片的B 值最大，铸铁的B值最小，说明硅 钢片的导磁性能比铸铁要好得多。 任务二 认识铁磁材料 知识链接 3.磁滞回线 磁滞回线是指铁磁物质在交变磁场中， 经过多次磁化、去磁、反向磁化、反向 去磁的过程，得到的B-H关系的闭合曲 线，如图2-15所示。 （1）当 B随H沿起始磁化曲线达到饱和值以后，逐渐减小 H的数值，这时B并不沿起始磁化曲线减小，而是沿另一条 在它上面的曲线ab下降。 （2）当H减小到零时，B 0，而是保留一定的值，这称为 剩磁，用Br表示。永久性磁铁就是利用剩磁很大的铁磁性 物质制成的。 任务二 认识铁磁材料 知识链接 （3）消除剩磁，必须加反向磁场。随着反向磁场的增强， 铁磁性物质逐渐退磁，当反向磁场增大到一定值时，B值变 为0，剩磁完全消失，如bc段。bc段曲线叫退磁曲线，这时 H值是为克服剩磁所加的磁场强度，称为矫顽磁力，用Hc表 示。矫顽磁力的大小反映了铁磁性物质保存剩磁的能力。 （4）当反向磁场继续增大时，B值从 0起改变方向，沿曲线 cd变化，并能达到反向饱和点 d。 （5）反向磁场减弱到 0，B-H 曲线沿de变化，在e点H=0， 再逐渐增大正向磁场B-H曲线沿efa变化，完成一个循环。 任务二 认识铁磁材料 知识链接 （6）从整个过程看，B的变化总是落后于H的变化，这种 现象称为磁滞现象。经过多次循环，可得到