磁気ヒステリシスループとB-Hカーブの見方

Ci Qihisuterishisuruputob Hkabuno Jian Fang



ヒステリシスとは「 遅れている 」は、磁場を取り除いた後、強磁性体の中で磁束が遅れる強磁性体の特性です。この外部磁場が除去されると、磁性状態に保持されていた原子と材料のほとんどが磁化されます。この現象をヒステリシスといいます。

ヒステリシスループとB-Hカーブ

磁化力Hと磁束密度Bのグラフは四象限曲線となり、この曲線をB-H曲線と呼びます。このグラフ表示は、透磁率、保磁力、磁気抵抗、残留磁束などの材料のさまざまな磁気特性を示します。









磁性体をコイルのコアとして考えます。可変抵抗器を介して DC 電源を供給すると、それに応じてコイルを流れる電流が変化します。磁化力は電流に正比例し、次式で与えられます。







ここで、H は磁化力です。電流 I が増加すると、磁力 H が増加するため、磁束密度 B が増加します。 B の特定の値では、コア材料内のすべての原子が磁場の方向に整列し、完全に磁化されます。この点は飽和点と呼ばれ、電流をさらに増加し​​ても磁化は変化しません。

電源を切ると、電流 I と磁化力 H はゼロになりますが、コア材料内の原子の一部は整列したままであり、材料内で磁性を示します。この磁力を取り除いても芯材の磁性が残る性質を「磁性」といいます。 保持力 ”。



B-H カーブ

0からaまで

電源を投入すると、コイル内の電流がゼロからある値まで変化し、磁力 H が増加し、したがって磁束 B が増加します。両方ともグラフの 0-a の経路をたどります。磁束 B の特定の値では、すべての原子が磁化され、さらに磁場を加えてもコア材料の原子に変化はありません。この最大磁束密度がBmax、磁化力が Hmax

aからbへ

ここで、電流を減少させると、磁力 H が減少し、したがって磁束 B が減少します。ただし、この場合、B と H は前のパスをたどらず、代わりにパス「」をたどります。 a-b 」をグラフに示します。

時点で「 b 電流 I と磁力 H はゼロですが、B はゼロではありません。この B の H に対する遅れをヒステリシスと呼び、磁束密度 B の H に対する遅れの値を残留磁気 Br と呼びます。

bからcへ

電流の向きを逆にするとHが逆転し、入浴後にBrの値が減少します。 紀元前 ”。時点で「 c 」とBrがゼロになります。 「」の負の値 H B の値が 0 である点 c の「」を「」と呼びます。 保磁力 ”。

cからdへ

逆方向の電流をさらに増加させると、H と B が反転し、次の経路をたどります。 CD ”となり、ある逆電流値ではBの値が逆方向に最大となり”点で飽和します。 b ”。

dからeへ

ここで、電流が負の値からゼロに増加すると、H が増加します。時点で「 それは 」 電流Iも磁力もゼロになりますが、Bはゼロではなく、負の一定の値を持ちます。ポイント ' それは グラフ中の「」は残留磁気(-Br)のマイナス値を示します。

eからfまで

電流値を増加させると、H の値が増加します。 B と H はパスをたどります。 エフ ”。時点で「 f 」 電流 I と磁化力 H は両方とも一定の値を持ちますが、B はゼロです。

fからaへ

再び、電流 I がさらに増加すると、H と B の値が増加し、次の経路に従います。 「ふ、あ」 。時点で「 ある 再び飽和が起こり、コア材料内のすべての原子が磁化され、磁場の方向に整列します。

ヒステリシスループ

磁束密度 B と磁化力 H の間のこのグラフは B-H 曲線と呼ばれ、電流がゼロからプラス、プラスからゼロ、ゼロからマイナス、マイナスからゼロ、そして再びゼロからプラスに変化するにつれて、B と H が続く閉路になります。をヒステリシスループといいます。

強磁性材料が異なると、ヒステリシス ループのサイズと形状も異なります。柔らかい強磁性材料はヒステリシスループが狭く、容易に磁化および消磁できるため、変圧器での使用に適しています。

保持力

保持力は、誘導磁場を除去した後も磁化を保持するあらゆる材料の特性です。

保磁力

材料を完全に消磁するために必要な逆方向に印加される磁場の強さは既知の保磁力です。電流を除去した後、材料を完全に消磁するには保磁力を適用する必要があります。仕事が行われ、エネルギーが熱の形で材料から放散されます。熱は材料から放散されます。はヒステリシス損失として知られており、B-H 曲線の Hc で与えられます。

結論

強磁性体から磁場を除去した後、強磁性体中で磁束が遅れることをヒステリシスと呼びます。強磁性材料を完全に消磁するには保磁力と呼ばれる力が必要であり、保磁力に作用して熱が放散されます。磁化力 H と磁束密度 B の間のグラフは B-H 曲線を示し、B と H が続く閉路をヒステリシス ループと呼びます。