什么是磁滯回線

　　當磁場強度周期性變化時，表示鐵磁性物質(zhì)或亞鐵磁性物質(zhì)磁滯現(xiàn)象的閉合磁化曲線就叫做磁滯回線。高頻變壓器磁芯的磁滯回線如圖所示。隨著磁場強度H的逐漸增加，磁芯的磁感應(yīng)強度B將沿初始磁化曲線增大，當磁場強度增大到HM時（HM＜Hs），磁感應(yīng)強度B達到最大值BM。上述過程如圖中曲線0a段所表示。使磁場強度從HM逐漸減小至零，磁感應(yīng)強度B隨之減小至Br，磁化狀態(tài)由圖中的a 點轉(zhuǎn)移到b點。B點對應(yīng)的磁場強度為0，而磁感應(yīng)強度為Br，稱之為剩余磁感應(yīng)強度或剩余磁通密度，簡稱為剩磁。當磁場強度逐漸由零反向增加至-Hc時，磁感應(yīng)強度由Br減小到零，磁化狀態(tài)由圖中的b點轉(zhuǎn)移到c點。磁場強度繼續(xù)反向增加至-HM時，磁感應(yīng)強度由零反向增加至最大值-BM，磁化狀態(tài)由圖中的c點沿達到d點。此后當使H由-HM逐漸變至HM時，磁感應(yīng)強度則由-BM逐漸變至BM，磁化狀態(tài)從圖中的d點沿著d→e→f→a回到a點。在上述過程中，B-H平面上表示磁化狀態(tài)的點的軌跡形成一個對原點對稱的閉合曲線，稱之為磁滯回線。

　　從磁滯回線可以看出，當磁場強度H下降到零時，磁芯中的磁感應(yīng)強度不能跟隨返回到零，而只能退回到剩余磁感應(yīng)強度Br。為使磁感應(yīng)強度減小至零，需加一反向磁場-Hc。這種現(xiàn)象稱為磁芯具有磁矯頑力，簡稱矯頑力，用Hc表示。這也說明磁芯的磁化過程是不可逆的。磁芯存在矯頑力是磁性材料最基本的性質(zhì)；不通性質(zhì)的磁性材料，其具有的矯頑力大小也不同；一般高頻變壓器磁芯都選用矯頑力較小的鐵磁物質(zhì)為制造材料，例如軟磁鐵氧體。

　　磁滯回線的分類

　　磁滯回線一般可分為下面幾種類型：

　　（1）正常磁滯回線。 這是絕大多數(shù)磁性材料所具有的回線形狀與原點是對稱的，或稱S型回線。

　　（2）矩形磁滯回線，指Br/Bm》0.8的磁滯回線，這一般可以用熱處理或脅強處理材料的方法來得到。

　　（3）退化磁滯回線。 若某種材料經(jīng)過磁場熱處理或脅強處理后在一定方向獲得了矩形磁滯回線，若當在其垂直方向進行磁化的，常常會得到近于直線的磁滯回線，Br/Bs《0.2。

　　（4）蜂腰磁滯回線。在少數(shù)磁性材料中，例如某些含鈷的鐵氧體和叵明伐（perminvar）合金，在中等磁場強度下的磁滯回線呈現(xiàn)特殊的形狀，即在Br附近的B值顯著降低形如蜂腰。

　　（5）不對稱磁滯回線。前面4種都稱為對稱回線（Hc=Hc）。而對同時含有鐵磁性和反鐵磁性成分的材料（例如粉末狀鈷表面有氧化鈷層），或者在恒定磁場中經(jīng)過熱處理的鐵氧體，其磁滯回線常出現(xiàn)不對稱，即Hc≠Hc。

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　　（6）飽和磁滯回線。當磁化場足夠大，使磁化達到飽和狀態(tài)，這樣得到的正常磁滯回線即為飽和磁滯回線。通常在這一狀態(tài)下定義Hc和Br的大小。

　　磁滯回線的應(yīng)用

　　磁滯回線具有結(jié)構(gòu)靈敏的性質(zhì)，很容易受各種因素的影響。 磁滯回線的產(chǎn)生則是由于技術(shù)磁化中的不可逆過程引起的，這種不可逆過程在疇壁移動和磁疇轉(zhuǎn)動的過程中都可能發(fā)生。磁滯回線所包圍的面積，表示鐵磁物質(zhì)磁化循環(huán)一周所需消耗的能量，這部分能量往往轉(zhuǎn)化為熱能而被消耗掉。

　　磁滯回線反映了鐵磁質(zhì)的磁化性能。它說明鐵磁質(zhì)的磁化是比較復(fù)雜的，鐵磁質(zhì)的M、B和H之間的關(guān)系不僅不是線性的，而且不是單值的。亦即對于一個確定的H，M、B的值不能唯一確定，同時還與磁化歷史有關(guān)。

　　不同的鐵磁質(zhì)有不同形狀的磁滯回線，不同形狀的磁滯回線有不同的應(yīng)用。例如永磁材料要求矯頑力大，剩磁大；軟磁材料要求矯頑力小；記憶元件中的鐵心則要求適當?shù)偷某C頑力。為了滿足生產(chǎn)、科研中新技術(shù)的需要就要研制新的鐵磁材料使它們的磁滯回線符合應(yīng)用的要求。磁滯回線為選材提供了依據(jù)。由于B—H磁滯回線所圍面積與磁滯損耗成正比，在交流電器中磁滯損耗是有害的，它的存在既浪費了電能又使鐵心發(fā)熱，對設(shè)備不利，所以軟磁材料的磁滯回線所圍面積要盡量減小，以減少損耗。
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