大家好，下面我們來介紹第二部分，磁性材料的基本參數(shù)及磁特性測量，先講磁性材料的基本特性和基本參數(shù)。
本小結(jié)主要講解5個(gè)方面的內(nèi)容：
第一，磁性材料的基本特性
第二，磁性材料的基本參數(shù)
第三，磁芯損耗
第四，磁化曲線的測量和顯示
第五，動(dòng)態(tài)磁化
下面我們來介紹磁性材料的基本特性。
適合做開關(guān)電源的磁性材料，金屬磁粉芯，帶繞磁芯等。那么在介紹這些材料的特性前，先了解參數(shù)及其物理意義。
圖左圖所示，沒有磁化的磁介質(zhì)中的磁疇，完全是雜亂無章的。所以對(duì)外界不表現(xiàn)出磁性。我們?cè)倏从覉D，當(dāng)磁介質(zhì)置于磁場中時(shí)，特別當(dāng)外界磁場還是較弱，隨著磁場強(qiáng)度的增加，與外磁場方向相差不大的那部分磁疇逐漸轉(zhuǎn)向外磁場方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨外磁場的增加而增加，到達(dá)了如右圖中的a點(diǎn)，如果將外磁場H這個(gè)時(shí)候逐漸又減少到0，磁感應(yīng)強(qiáng)度B仍然從A點(diǎn)退回到原點(diǎn)，所以這段時(shí)間磁疇分子發(fā)生了彈性的轉(zhuǎn)動(dòng)，這一段磁化是可逆的。
下面繼續(xù)分析，請(qǐng)看左圖。隨著外磁場的增加，那些與外磁場方向相近的磁疇分子已經(jīng)取向于外磁場方向，而那些以與外磁場方向相差較大的磁疇，克服了摩擦，也開始轉(zhuǎn)向了外磁場方向。因此磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨著H的增加急劇上升，如到了圖中的b點(diǎn)，如果把這段曲線放大來看，曲線呈以階梯狀，這說明磁化過程是跳躍式進(jìn)行的。這個(gè)時(shí)候如果減小外磁場，那么磁化特性曲線b不再回到原來的0點(diǎn)，這個(gè)過程是不可逆的。
我們?cè)倏次覀冊(cè)倏从覉D，如果繼續(xù)增大外磁場H，那么所有的磁疇分子已經(jīng)與外磁場方向一致，所有的磁疇分子全部磁化，而b不再增加，這個(gè)過程我們稱為飽和。磁性材料一旦飽和以后不再可逆。
為了描述鐵磁物質(zhì)的磁化過程，我們用磁化特性曲線來表示，磁化特性曲線的橫軸是磁場強(qiáng)度H，縱軸是磁感應(yīng)強(qiáng)度B。那么我們先看下圖中的OA段，那個(gè)時(shí)候外磁場非常弱，磁疇分子開始磁化，磁疇可以彈性轉(zhuǎn)動(dòng)，而且可以退回到a點(diǎn)，這個(gè)過程是可逆的。我們?cè)倏创判郧€的ab段，這個(gè)過程是不可逆的，是剛性轉(zhuǎn)動(dòng)。磁疇趨向于外磁場方向，如果把 ab段的磁化特性曲線放大以后，這曲線呈以階梯狀，那么曲線到了b點(diǎn)以后，大部分磁疇分子已經(jīng)趨向于外磁場，從此即使在增加磁場強(qiáng)度H可以轉(zhuǎn)動(dòng)的磁疇分子越來越少，所以b者增加的速度比較慢。這在慈化特性曲線附近，我們稱為磁化特性曲線的7步，也就7改的7，從b點(diǎn)進(jìn)一步增加磁場強(qiáng)度，那么只有很少的磁疇可以轉(zhuǎn)向，因此磁化特性曲線上升緩慢，直到基本停止，如圖中c點(diǎn)為止，材料進(jìn)入了所謂的飽和狀態(tài)，隨著磁場強(qiáng)度的增加，此通密度B增加非常少，在磁化特性曲線稱為飽和等，那么這段磁化的過程也是不可逆的。
鐵磁材料B和H的關(guān)系可以用下列設(shè)置來表示，也就是，其中
是真空的磁導(dǎo)率，J磁化強(qiáng)度。那么從圖中我們可以看到，圖中的虛線是鐵磁材料的磁化過程，圖中下面的直線是磁化空氣的磁化特性曲線，而它們兩個(gè)相加，也就虛線和下面的直線相加，就得到了我們的磁化特性曲線，也就是圖中的oabc這樣的形狀的磁化特性曲線。
下面我們來介紹飽和磁滯回線及其基本參數(shù)。如圖所示，如果將鐵磁物質(zhì)以磁化曲線的os完全有去磁狀態(tài)，磁化到飽和Bs，那么此時(shí)如果將外磁場H再減小，B值將不再按原來的初始磁化曲線 so減小，而是以更加緩慢的也較高的B值減小。這是因?yàn)榘l(fā)生了剛性轉(zhuǎn)動(dòng)的磁疇，保留了外磁場方向，即使h等于0，但b不等于0。也就是說有剩余的磁感應(yīng)Br存在，這種磁化曲線與t值曲線不重合的特性，我們稱為磁化的可逆性。而磁感應(yīng)強(qiáng)度B的改變滯后于磁場強(qiáng)度H的現(xiàn)象，我們稱為磁滯現(xiàn)象。此時(shí)如果要是B值進(jìn)一步減小，必須加一個(gè)與原磁場方向相反的磁場強(qiáng)度H。
當(dāng)反向的磁場強(qiáng)度H增加到-Hc，才能使磁介質(zhì)之中的磁感應(yīng)b等于0。但是這并不意味磁介質(zhì)恢復(fù)了雜亂無章的狀態(tài)，而是一部分磁疇能保留原磁化磁場方向。而另一部分在反磁場作用下，在B位外磁場方向兩部分相等，合成磁場強(qiáng)度為0。
如果說-Hc增加反向的磁場強(qiáng)度，鐵磁物質(zhì)中反轉(zhuǎn)的磁疇分子增多，反向的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，隨著-H值的增加，反向的B也增加，當(dāng)反向的磁場強(qiáng)度增加到-Hs時(shí)，B達(dá)到了-Bs，也就達(dá)到了反向飽和。如果這個(gè)時(shí)候反向磁場強(qiáng)度H等于0，這將是B等于-Br。
如果要是-Br磁化0，必須增加一個(gè)正向的Hc，如果H在繼續(xù)增加到Hs，這B達(dá)到了最大的BS，磁介質(zhì)又達(dá)到了正向的飽和狀態(tài)，這樣子周而復(fù)始的磁化，形成了一個(gè)對(duì)原點(diǎn)O對(duì)稱的回線，如圖所示，我們稱為飽和磁滯回線，或稱為是最大磁滯回線。
如果將一個(gè)磁環(huán)接到正弦輸入電壓上面，那么進(jìn)行策劃，就可以在磁芯當(dāng)中得到磁感應(yīng)強(qiáng)度B的波形，如左圖所示，如果磁場沒有飽和，那么B是一個(gè)滯后于電壓波形的一個(gè)正弦波。
下面我們來分析不同工作頻率的情況下的磁化特性曲線。如圖所示，分別畫了直流、5000Hz，10000Hz三種工作頻率下的磁化特性曲線。從特性曲線上我們可以看到三種工作頻率下，它的飽和磁通密度 Bs是相同的，而角y類HC不同，工作頻率越高，那么腳踝裂越大。換句話說，要想獲得相同的B值，工作頻率越高所需要的即時(shí)磁場強(qiáng)度H越大，也就是即時(shí)電流越大。