Ферромагнетики в магнитном поле

Зависимость между B и H у ферромагнитных материалов обычно выражается графически в виде так называемой кривой намагничивания. Для построения кривой от горизонтальной оси откладывают напряженность магнитного поля H в А/м, А/см или эрстедах, а по вертикальной оси откладывают величину магнитной индукции B в Вб/м², Вб/см² или гауссах. На рисунке 1 приведены кривые намагничивания электротехнической стали, литой стали и чугуна. Величины напряженности магнитного поля для литой стали даны на нижней горизонтали, для электротехнической стали и чугуна – на верхней горизонтали.

Из рассмотрения кривой намагничивания видно, что с увеличением напряженности H магнитная индукция B сначала быстро возрастает, затем в месте изгиба кривой скорость роста B уменьшается и, наконец, за изгибом кривая незначительно поднимается вверх, переходя в прямую линию. Последний участок кривой характеризует состояние магнитного насыщения материала. Из кривой намагничивания видно, что отношение  не является постоянной величиной, а все время меняется с изменением B и H.

Кривые намагничивания

Рисунок 1. Кривые намагничивания электротехнической стали, литой стали и чугуна

Магнитная проницаемость ферромагнетиков зависит от величины магнитной индукции, химического состава металла, его предварительной термической и механической обработки, температуры металла. Кроме того, магнитная проницаемость этих тел зависит от их формы и геометрических размеров.

Кривые намагничивания ферромагнетиков снимаются опытным путем отдельно для каждого материала и каждого сорта этого материала.

Будем уменьшать ток в витках катушки. Напряженность поля, а вместе с ней и магнитная индукция будут уменьшаться. Когда ток в обмотке катушки будет равен нулю, напряженность поля также будет равна нулю. Однако стальной сердечник будет сохранять некоторую магнитную индукцию.

Индукция, которая остается в ферромагнитном теле при напряженности поля, равной нулю, называется остаточной индукцией или остаточной намагниченностью.

Небольшим остаточной намагниченностью обладает чистое железо, мягкая сталь, сплавы железа с кремнием (электротехническая сталь), сплавы железа с никелем (пермаллой). Эти металлы и сплавы легко намагничиваются и также легко размагничиваются. Ферромагнетики нашли себе применение при изготовлении сердечников электромагнитов, трансформаторов, полюсных наконечников, якорей генераторов и тому подобного.

Наибольшим остаточным магнетизмом обладают специальные сорта твердых сталей: вольфрамовой, хромистой, кобальтовой, никельалюминиевой. Эти стали применяются для изготовления постоянных магнитов.

Источник: Кузнецов М. И., "Основы электротехники" - 9-е издание, исправленное - Москва: Высшая школа, 1964 - 560с.

10 сентября 2014 | Машины постоянного тока

Конструктивные формы исполнения электрических машин Для предотвращения чрезмерного нагрева электрических машин необходимо обеспечить надлежащие условия отвода выделяющегося в машинах тепла. С ростом мощности электрических машин условия отвода тепла ухудшаются (смотрите статью...

26 января 2013 | Машины постоянного тока

Различие абсолютных, относительных и базисных единиц В теории электрических машин, а также в других областях электротехники широко пользуются системой относительных единиц, в которой напряжения, токи, мощности и другие величины выражаются в...

23 августа 2013 | Электротехника

Падение напряжений в замкнутом контуре При расчете электрических цепей нам часто приходится встречаться с цепями, которые образуют замкнутые контуры. В состав таких контуров, помимо сопротивлений, могут входить еще электродвижущие силы, то...

29 марта 2013 | Трансформаторы

Способы охлаждения Конструкция бака масляного трансформатора зависит от его мощности. Трансформаторы мощностью до Sн = 20 кВ×А имеют гладкие баки. Внутри бака возникает естественная конвекция масла: масло возле обмоток и магнитопровода нагревается...

10 февраля 2014 | Справочник электромеханика

В пункте 3.198, СНиП 3.35.36-85, "Электротехнические устройства" сказано, что вопрос о допустимости включения трансформатора без сушки должен решаться на основании комплексного рассмотрения условий и состояния трансформатора во время транспортировки, хранения...

Информационный сайт "Электромеханика", © 2011-2019. Копирование материалов запрещено.