铁等强磁性体的磁化

磁化曲线

●磁化过程的磁通密度变化

磁场与磁通密度的关系

磁滞回线

●不同种类强磁性体的磁滞回线

永磁磁铁和电磁铁

注：理解作为磁性材料的强磁性体的性质。

[1]磁滞损耗

强磁性体每个周期的磁滞损耗为

w_h=∮_循环HdB

w_h为每个周期的磁滞损耗（J/m³）

H为线圈电流产生的磁场强度（A/m）

B为磁通密度（T）

[2]施泰因梅茨（Steinmet_z）经验公式

用施泰因梅茨经验公式计算磁滞损耗（W/m³）为

P_h=ηfB¹_m.6

f为1s内磁滞回线扫描的次数，即交变磁场的频率（Hz）

B_m为磁滞回线上的最大磁通密度（A/Wb）

η为磁滞损耗系数

磁化曲线(www.daowen.com)

若电流I（A）流过缠绕在完全没有被磁化的铁心等强磁性材料上的线圈上，则铁心中产生磁通Φ（Wb）。若用磁场强度H[∝I（A）]（A/m）和磁通密度B[∝Φ（Wb）]（T）的关系代替电流和磁通来表示，磁通密度与磁场强度不是一个正比的关系，而是一个非线性的函数关系。表示该函数的曲线，即为磁化曲线，也称之为BH曲线。

磁通密度B（T）开始随着磁场强度H（A/m）增大而增加，但是逐渐磁场强度进一步增大时，磁通密度增加很少，最终磁通密度几乎不再增加，这种状态称之为磁饱和状态，这种特性称之为强磁性材料的饱和特性。磁滞曲线

若磁场强度H（A/m）从0增加到H_m，则磁通密度B（T）从0变化到a。接着若H从H_m减少到0，则B从a变化到b，当H=0时，B=B_r，B_r称之为剩余磁感应强度，简称为剩磁。

在b点，若H从0向负方向上变化。当B从b变化到c时，H=-H_c，B=0，我们把这个H_c称为矫顽力。此时，若H继续向负方向变化，当变化到-H_m后，使之继续向正方向上变化到H_m，则B沿着c→d→e→f→a的方向变化，最终成为一条闭合曲线，把该闭合曲线称之为磁滞回线。

若在绕在像铁心那样的强磁性材料上的线圈中流过大小和方向周期性地变化的电流，则磁场的强度和方向也产生周期性地变化，强磁性材料中就会产生热量。将由于产生该热量而消耗的电能称为磁滞损耗，磁滞损耗与磁滞回线的内部面积成正比。

磁滞回线一周所消耗的电能为W_h（J/m³）时，如果1s内该滞磁回线绕f次时，则每秒所消耗的电能P_h（W）为

因此，在变压器和电动机等电气设备中，为使其铁心产生尽可能少的磁滞损耗，应尽量使用磁滞回线面积较小的材料。

永久磁铁和电磁铁

对于强磁性材料，每一种材料都有自己固有的磁滞回线。一般来说，将矫顽力大的强磁性材料称为硬磁材料，适合作为永久磁铁使用，而将矫顽力小的强磁性材料称为软磁材料，适合作为电磁铁使用。

例题1

如上图所示，对变压器施加60Hz交流电时，磁滞损耗为120W。试求最大磁通密度不变而施加50Hz交流电时的磁滞损耗。

【例题1解】

施加60Hz、50Hz交流电时，变压器的磁滞损耗分别为

例题2

在下述内容的空格中，填入适当的文字。

若将磁场强度H（A/m）从H_m变化到-H_m后，再向正方向变化到H_m，磁通密度B（T）形成一个闭合曲线，这个曲线称之为。当磁化曲线经过一周的变化之后，B（T）、H（A/m）都回到原来的初始值，磁化状态也回到最初的开始状态。在这期间所加的单位体积能量W_h（J/m³）与该曲线相等。该能量W_h（J/m³）被施加到强磁性材料中，最终以热能的形式释放。如果，按照1s绕该曲线f次的话，那么将有P=（W/m³）的电能将转化成热量。将此称之为。

【例题2解】

（A）磁滞回线 （B）所围成的面积

（C）fW_h （D）磁滞损耗