《電工電子基礎(chǔ)—電工基礎(chǔ)》在線開放課程模塊五電磁鐵和變壓器主講教師吳曉鳳項目一磁路的基本概念認識

磁化、磁化曲線磁化、磁化曲線一、鐵磁性物質(zhì)的磁化1、磁化：本來不具備磁性的物質(zhì)，由于受磁場的作用而具有了磁性的現(xiàn)象稱為該物質(zhì)被磁化。只有鐵磁性物質(zhì)才能被磁化。2、被磁化的原因：鐵磁性物質(zhì)是由許多被稱為磁疇的磁性小區(qū)域組成的，每一個磁疇相當于一個小磁鐵。內(nèi)因有外磁場的作用。外因磁化、磁化曲線3、磁化過程：注意：不同的鐵磁性物質(zhì)，磁化后的磁性不同。有些鐵磁性物質(zhì)在撤去磁場后，磁疇的一部分或大部分仍然保持取向一致，對外仍顯磁性，即成為永久磁鐵。如圖(a)

所示，當無外磁場作用時，磁疇排列雜亂無章，磁性相互抵消，對外不顯磁性。如圖(b)

所示，當有外磁場作用時，磁疇將沿著磁場方向作取向排列，形成附加磁場，使磁場顯著加強。磁化、磁化曲線二、磁化曲線

1、磁化曲線的定義

磁化曲線是用來描述鐵磁性物質(zhì)的磁化特性的。鐵磁性物質(zhì)的磁感應(yīng)強度B隨磁場強度H變化的曲線，稱為磁化曲線，也叫B—H曲線。2、磁化曲線的測定：圖(a)是測量磁化曲線裝置的示意圖，圖(b)是根據(jù)測量值做出的磁化曲線。由圖(b)

可以看出，B與H的關(guān)系是非線性的，即不是常數(shù)。OHBB0BJB?a?b(b)磁化、磁化曲線3、磁化曲線分析

B-H磁化曲線的特征：

（1）oa段：B與H幾乎成正比地增加；

（2）ab段：B的增加緩慢下來；

（3）b點以后：B增加很少，達到飽和。有磁性物質(zhì)存在時，B與H不成正比，磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率

不是常數(shù)，隨H而變。

注意：有磁性物質(zhì)存在時，與I不成正比。磁性物質(zhì)的磁化曲線在磁路計算上極為重要，其為非線性曲線，實際中通過實驗得出。不同的鐵磁性物質(zhì)，B的飽和值不同，對同一種材料，B的飽和值是一定的。電機和變壓器，通常工作在曲線的a~b段，即接近飽和的地方。OHBB0BJB?a?b磁化曲線B和

與H的關(guān)系磁化、磁化曲線磁飽和性磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會隨著外磁場的增強而無限的增強。當外磁場增大到一定程度時，磁性物質(zhì)的全部磁疇的磁場方向都轉(zhuǎn)向與外部磁場方向一致，磁化磁場的磁感應(yīng)強度將趨向某一定值。如圖。BJ：磁場內(nèi)磁性物質(zhì)的磁化磁場的磁感應(yīng)強度曲線；B0：磁場內(nèi)不存在磁性物質(zhì)時的磁感應(yīng)強度直線；B：BJ曲線和B0直線的縱坐標相加即磁場的B-H磁化曲線。磁化曲線磁化、磁化曲線4、磁化曲線的意義

在磁化曲線中，已知H值就可查出對應(yīng)的B值。因此，在計算介質(zhì)中的磁場問題時，磁化曲線是一個很重要的依據(jù)。右圖給出了幾種不同鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線，從曲線上可看出，在相同的磁場強度H下，硅鋼片的B值最大，鑄鐵的B值最小，說明硅鋼片的導(dǎo)磁性能比鑄鐵要好得多。

磁化、磁化曲線磁滯回線二、磁滯回線磁滯性：磁性材料中磁感應(yīng)強度B的變化總是滯后于外磁

場變化的性質(zhì)。磁滯回線：磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁化，其B-H關(guān)系

曲線是一條回形閉合曲線。剩磁感應(yīng)強度Br(剩磁)：

當線圈中電流減小到零(H=0)時，鐵心中的磁感應(yīng)強度。例如:永久磁鐵的磁性就是由剩磁產(chǎn)生的；自勵直流發(fā)電機的磁極，為了

使電壓能建立，也必須具有剩磁。磁化、磁化曲線1、磁滯回線分析：為消除剩磁，必須加反向磁場，隨著反向磁場的增強，鐵磁性物質(zhì)逐漸退磁，當反向磁場增大到一定值時，B值變?yōu)?，剩磁完全消失，如圖bc段。bc段曲線叫退磁曲線。從整個過程看，B的變化總是落后于H的變化，這種現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。經(jīng)過多次循環(huán)，可得到一個封閉的對稱于原點的閉合曲線(abcdefa)

，稱為磁滯回線。磁滯回線磁化、磁化曲線2、磁滯性

矯頑磁力Hc；使B=0所需的H值。磁性物質(zhì)不同，其磁滯回線和磁化曲線也不同。磁滯回線磁化、磁化曲線3、磁性物質(zhì)分類：按磁性物質(zhì)的磁化性能，磁性材料分為三種類型：(1)軟磁材料具有較小的矯頑磁力，磁滯回線較窄。一般用來制造電機、電器及變壓器等的鐵心。(2)永磁材料具有較大的矯頑磁力，磁滯回線較寬。一般用來制造永久磁鐵。(3)矩磁材料具有較小的矯頑磁力和較大的剩磁，磁滯回線接近矩形，穩(wěn)定性良好。在計算機和控制系統(tǒng)中用作記憶元件、開關(guān)元件和邏輯元件。HBHBHB磁化、磁化曲線4、磁滯損耗

鐵磁性物質(zhì)在交變磁化時，磁疇要來回翻轉(zhuǎn)，在這個過程中，產(chǎn)生了能量損耗，稱