Изучение магнитных свойств ферромагнетиков и их зависимости от частоты и напряженности магнитного поля

первом участке действует самое слабое поле, он характеризуется линейной зависимостью В от Н, при постоянном значении магнитной проницаемости. На этом участке происходит рост доменов, вектор намагниченности которых составляет наименьший угол с направлением внешнего поля. Рост происходит за счет доменов,  у которых наибольшие. Рост доменов происходит за счет обратимого смещения их границ. Суммарная намагниченность образца отлична от нуля, и материал характеризуется начальной магнитной проницаемостью .

Второй участок – область слабых магнитных полей – характеризуется крутым подъемом В и от Н. На этом участке границы доменов перемещаются на большие расстояния, а сам процесс перемещения границ необратим, т.е. после снятия внешнего магнитного поля доменная структура не возвращается в исходное состояние, и образец сохраняет какую – то намагниченность. Переориентация внутренних магнитных моментов происходит не постепенно, а скачкообразно. К концу этого участка границы доменов исчезают, и образец превращается в однодоменный, вектор намагниченности которого совпадает с направлением легкого намагничивания. В конце участка магнитная проницаемость достигает своего максимума.

Третий участок – область средних полей – характеризуется незначительным увеличением В и значительным уменьшением . Процесс намагничивания заключается в постепенном повороте вектора намагниченности образца до полного совпадения с направлением внешнего магнитного поля. В конце участка магнитная индукция материала достигает значения индукции технического насыщения В_S.

Четвертый участок – область сильных полей – характеризуется незначительным увеличением индукции с увеличением напряженности магнитного поля, и приближением значения магнитной проницаемости к единице. Незначительное увеличение индукции происходит за счет парамагнетизма.

Относительная магнитная проницаемость для любой произвольной точки кривой намагничивания может быть определена как

, где α – угол наклона прямой, соединяющей точку А с началом координат.

Выполняя расчеты по данной формуле в соответствии с кривой намагничивания, можно видеть, что относительная магнитная проницаемость сначала быстро возрастает до некоторого начального значения μ_Н, называемого начальной магнитной проницаемостью, достигает максимального значения μ_М и затем быстро уменьшается, приближаясь к единице при стремлении индукции к индукции насыщения. График зависимости относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля μ(Н) представлен на рис.1.

Если намагнитить образец до технического насыщения, а затем уменьшать напряженность магнитного поля, то при Н=0 намагниченность образца не будет равна нулю. Для размагничивания необходимо поменять направление напряженности магнитного поля, при Н=Н_S намагниченность образца становится равна нулю, при дальнейшем увеличении Н образец вновь начнет намагничиваться. Петлю, которую описывает В, при изменении Н называют петлей гистерезиса. Гистерезис – это явление запаздывания уменьшения В при уменьшении Н. График петли гистерезиса представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Петля магнитного гистерезиса.

Потери мощности в магнитных материалах связаны с потерями