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磁性材料測(cè)量——磁極化強(qiáng)度(J)、磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)和磁導(dǎo)率(μ)
磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)
磁感應(yīng)強(qiáng)度,英文為magnetic flux density,即磁通量密度。是指試樣受交變磁化時(shí),特定磁場(chǎng)強(qiáng)度峰值
對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值,磁感應(yīng)強(qiáng)度用符號(hào)B(0.01H)表示,單位為T(特斯拉)。
多年來,磁性材料磁化一直由磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)和磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)這兩個(gè)參數(shù)表示。然而,近幾年前
結(jié)論是:與磁感應(yīng)強(qiáng)度相比,為少數(shù)人熟知的名詞----磁極化強(qiáng)度J(J=B-μ0H)能更準(zhǔn)確地描述材料的磁化狀態(tài)。
此外,現(xiàn)在有些認(rèn)為,可采用磁化強(qiáng)度M來更好地描述磁性材料。在磁性材料磁場(chǎng)測(cè)量上有兩個(gè)
學(xué)派:一個(gè)是通過應(yīng)用安培定律(通過測(cè)量勵(lì)磁電流)間接測(cè)量;另一個(gè)通過測(cè)量線圈(應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律)直接測(cè)
在真正選擇測(cè)量磁場(chǎng)的傳感器時(shí),目前仍在討論是測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度H還是磁感應(yīng)強(qiáng)度B。因此,與建立了明確術(shù)語的電參量測(cè)量相
磁性測(cè)量有許多基本問題仍在討論中。
注1:磁性材料由磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述,實(shí)際上,用標(biāo)準(zhǔn)愛潑斯坦方圈法和單片法測(cè)量的是磁極化強(qiáng)度。近,
許多標(biāo)準(zhǔn)推薦采用磁場(chǎng)極化強(qiáng)度J替代磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
磁極化強(qiáng)度是個(gè)東東?
磁極化強(qiáng)度(J)
英文名是magnetic polarization,物理意義上解釋為單位體積磁性介質(zhì)的磁偶極矩,也稱內(nèi)稟磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號(hào)為Bi或J,單位是T(特斯拉)。
磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁極化強(qiáng)度之間是關(guān)系呢?
不知各位注意沒有,Q/BQB480-2014標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語和定義中有一個(gè)注:
“注:給出磁感應(yīng)強(qiáng)度值是多年來的慣例,實(shí)際上,實(shí)際上,用標(biāo)準(zhǔn)愛潑斯坦方圈法和單片法測(cè)量的是磁極化強(qiáng)
按照GB/T 3102.5-1993 定義為:
J=B-μ0H
式中,J是磁極化強(qiáng)度,B 是磁感應(yīng)強(qiáng)度,μ0 是真空磁導(dǎo)率(4×10-7H/m),H是磁場(chǎng)強(qiáng)度?!?/p>
在軟磁材料典型應(yīng)用中,磁場(chǎng)強(qiáng)度的值通常是不大于1000A/m,μ0為4×10-7H/m,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁極化強(qiáng)度J之間區(qū)別極小。
高的磁極化強(qiáng)度(磁感應(yīng)強(qiáng)度),意味著鐵芯的磁化能力強(qiáng),鐵芯的激磁電流降低,比總損耗和銅損都降低。當(dāng)電機(jī)或變壓器容量不變時(shí),磁極化強(qiáng)度高可使鐵芯體積縮小和重量減輕,節(jié)省電工材料、導(dǎo)線等的用量,并使鐵芯鐵損和制造成本降低,有利于制造、安裝和運(yùn)輸。
磁導(dǎo)率(μ)
磁導(dǎo)率 英文名稱:magnetic permeability 表征磁介質(zhì)磁性的物理量。表示在空間或在磁芯空間中的線圈流過電流后、
產(chǎn)生磁通的阻力、或者是其在磁場(chǎng)中導(dǎo)通磁力線的能力、其公式μ=B/H 、其中H=磁場(chǎng)強(qiáng)度、B=磁感應(yīng)強(qiáng)度,常用符號(hào)μ表示,
μ為介質(zhì)的磁導(dǎo)率,或稱磁導(dǎo)率。
磁導(dǎo)率取決于許多其他因素:頻率和諧波(正弦波磁感應(yīng)強(qiáng)度偏差)等。對(duì)于更高的頻率,應(yīng)該考慮磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部(復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率),
兩者的關(guān)系為μ=μ’+jμ’’。因此,從物理學(xué)角度來看盡管磁導(dǎo)率是一個(gè)非常有用的參數(shù),但在技術(shù)應(yīng)用方面,應(yīng)用磁化曲線作為磁化過程的
描述更加合理。盡管如此,在某些應(yīng)用過程中,磁導(dǎo)率還是重要的因素。例如,電磁屏蔽設(shè)計(jì)(磁導(dǎo)率值越高,屏蔽效果越好)、磁選礦機(jī)設(shè)
計(jì)。在這些設(shè)備上,盡可能使用磁導(dǎo)率的磁性材料。目前,鐵磁材料的相對(duì)磁導(dǎo)率可高達(dá)100萬。
下圖給出了一些相對(duì)磁導(dǎo)率大的典型工業(yè)用鐵磁材料