晉城西門子模塊一級供應(yīng)代理商

時間：2023-04-21作者：潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司瀏覽：39

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不知大家對鐵磁物質(zhì)的了解有多少？或者這樣問，為什么電機的鐵芯或變壓器的鐵芯都是由硅鋼片制成？如下圖22-1所示，變壓器的以硅鋼片制成鐵芯，電機的繞組是嵌放在由硅鋼片疊成的鐵芯槽內(nèi)。





▲圖22-1

這是因為硅鋼片是高磁導(dǎo)率（磁阻低）的鐵磁性材料，能使磁通絕大部分通過由硅鋼片疊成的鐵芯而形成閉合回路。這就好比電流都是流過導(dǎo)體的原理，只有微小的漏電流會流過絕緣物質(zhì)，但是磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率是完全不同數(shù)量級的數(shù)，所以漏電流和漏磁通的數(shù)量級也是是完全不同的。







磁導(dǎo)率，在之前的學(xué)習(xí)分享中已經(jīng)學(xué)過，是一個用來表示磁場媒質(zhì)磁性即磁介質(zhì)的物理量，也就是用來衡量物質(zhì)導(dǎo)磁能力（即導(dǎo)磁性）的物理量，用符號μ表示，單位是H/m（亨/米），其值由媒質(zhì)的性質(zhì)所決定真空中的磁導(dǎo)率是一個常數(shù)，用μ0表示，即μ0=4π×10-7H/m。其它任一媒質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值稱為相對磁導(dǎo)率，用μr表示，即μr=μμ0。




其中磁介質(zhì)是指磁場中的物質(zhì)，類似于電場中的電介質(zhì)。而導(dǎo)磁性是指物質(zhì)對磁場的影響能力。




在之前學(xué)習(xí)磁場的基本物理量的時候也提到過，磁導(dǎo)率μ與磁場強度H和磁感應(yīng)強度B之間存在著某種關(guān)系，即H=μB或H=B/μ。根據(jù)相對磁導(dǎo)率的定義，我們可以很快地推導(dǎo)出相對磁導(dǎo)率μ、磁場強度H與磁感應(yīng)強度B之間的關(guān)系如圖22-2所示。




▲圖22-2







圖22-2中的式子表明，在同樣磁場強度的情況下，磁場空間某點的磁感應(yīng)強度與該點媒質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)，若媒質(zhì)的磁導(dǎo)率為μ，則磁感應(yīng)強度將是真空中磁感應(yīng)強度的μr倍。




不同材料的相對磁導(dǎo)率μr相差很大。自然界的所有物質(zhì)根據(jù)磁導(dǎo)率的大小，大體分可以為非磁性物質(zhì)和磁性物質(zhì)兩大類：




l 非磁性材料的相對磁導(dǎo)率為常數(shù)且接近于1；

l 磁性材料的相對磁導(dǎo)率則很大，其磁導(dǎo)率可比非磁性材料的要高102～106倍。




也就是說非磁性材料如空氣、木材、瓷、膠木、銅、鋁之類的磁介質(zhì)，其導(dǎo)磁能力（即對磁場的增強程度）很弱且接近；而磁性材料如鐵、鎳、鈷和它們的合金及氧化物之類的磁介質(zhì)，其導(dǎo)磁能力很強。




非磁性物質(zhì)其實很好理解，它們一般不能被磁鐵吸合。非磁性材料分子電流的磁場方向雜亂無章，幾乎不受外磁場的影響而相互抵消，不具有磁化特性。它們的磁導(dǎo)率μ約等于真空磁導(dǎo)率μ0，即μ≈μ0，所以其相對磁導(dǎo)率μr≈1。




▲圖22-3




當(dāng)物質(zhì)是非磁性材料時，如上圖22-3所示，其中H=NI/l是磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理，在此就不展開講述。從圖22-3我們可以看到，非磁性物質(zhì)的磁感應(yīng)強度B和所處的磁場強度H成正比，它們的特性曲線呈線性關(guān)系；同樣的，其磁通φ與產(chǎn)生磁場的電流I成正比，也是呈線性關(guān)系。也就是說，外加電流越大，電生的磁場的磁場強度越強，此時的磁介質(zhì)即非磁性物質(zhì)的磁感應(yīng)強度和磁通量也越大，但這個增大是呈線性趨勢。

當(dāng)物質(zhì)是磁性材料時，此時的B、H、φ與I就不是簡單的線性關(guān)系了，因為此時的磁性材料存在很大的磁化現(xiàn)象。而關(guān)于磁性材料的磁化現(xiàn)象，這也是我們接下來要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

其實，任何物質(zhì)在外磁場中都能夠或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同而已。根據(jù)物質(zhì)在外磁場中表現(xiàn)出的特性，物質(zhì)可分為五類：順磁性物質(zhì)、抗磁性物質(zhì)、鐵磁性物質(zhì)、亞磁性物質(zhì)及反磁性物質(zhì)。其中順磁性物質(zhì)和抗磁性物質(zhì)稱為弱磁性物質(zhì)，鐵磁性物質(zhì)稱為強磁性物質(zhì)。通常所說的磁性材料其實就是指的強磁性物質(zhì)。




另外，磁性材料按磁化后去磁的難易程度可分為軟磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物質(zhì)叫軟磁性材料，不容易去磁的物質(zhì)叫硬磁性材料。一般來講軟磁材料剩磁較小，硬磁材料剩磁較大。

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