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        說說磁導率


        來源:電子材料圈     更新:2017-03-11     瀏覽:19014
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         磁導率 (英文名稱:Magnetic permeability) :表征磁介質磁性的物理量。表示在空間或在磁芯空間中的線圈流過電流后,產生磁通的阻力,或者是其在磁場中導通磁力線的能力,其公式μ=B/H 。

        H=磁場強度、B=磁感應強度,常用符號μ表示,μ為介質的磁導率,或稱絕對磁導率。

         

        簡介

        磁導率μ等于磁介質中磁感應強度B與磁場強度H之比,即μ=dB / dH;

        通常使用的是磁介質的相對磁導率μr,其定義為磁導率μ與真空磁導率μ0之比,即μr=μ/μ0;

        相對磁導率μr與磁化率χ的關系是:μr=1+χ;

        磁導率μ,相對磁導率μr和磁化率xm都是描述磁介質磁性的物理量。

        對于順磁質μr>1;對于抗磁質μr<1,但兩者的μr都與1相差無幾 。在大多數情況下,導體的相對磁導率等于1;

        在鐵磁質中,B與 H 的關系是非線性的磁滯回線,μr不是常量,與H有關,其數值遠大于1。

         

        例如,如果空氣(非磁性材料)的相對磁導率是1,則鐵氧體的相對磁導率為10,000,即當比較時,以通過磁性材料的磁通密度是10,000倍。鑄鐵為200~400;硅鋼片為7000~10000;鎳鋅鐵氧體為10~1000。

        涉及磁導率的公式:磁場的能量密度=B^2/2μ,在國際單位制(SI)中,相對磁導率μr是無量綱的純數,磁導率μ的單位是亨利/米(H/m)。

        常用的真空磁導率:

         

        常用參數

        (1)初始磁導率μi:是指基本磁化曲線當H→0時的磁導率

        (2)最大磁導率μm:在基本磁化曲線初始段以后,隨著H的增大,斜率μ=B/H逐漸增大,到某一磁場強度下(Hm),磁密度達到最大值(Bm) ,即

        (3)飽和磁導率μS:基本磁化曲線飽和段的磁導率,μs值一般很小,深度飽和時,μs=μo。

        (4)微分磁導率,μd∶μd=dB /dH,在(B1,H1)點取微分,可得μd。

        可知:μ1=B1/H1,μ△=△B /△H,μd=dB1/dH1,三者雖是在同一點上的磁導率,但在數值上是不相等的。

        非磁性材料(如鋁、木材、玻璃、自由空間)B與H之比為一個常數,用μ。來表示非磁性材料的的磁導率,即μ。=1(在CGS單位制中)或 μ。=4πX10o-7(在RMKS單位制中)。

        在眾多的材料中,如果自由空間(真空)的μo=1,那△么比1略大的材料稱為順磁性材料(如白金、空氣等);比1略小的材料,稱為反磁性 材料(如銀、銅、水等)。

        磁性元件μ1是大有用處的。只有在需要磁屏蔽時,才會用銅等反磁性材料做成屏蔽罩使磁元件的磁 不會輻射到空間中去。

        下面給出幾個常用的參數式:

        (1)有效磁導率μro。在用電感L形成閉合磁路中(漏磁可以忽略),磁心的有效磁導率為:

        式中 L——繞組的自感量(mH);W——繞組匝數;磁心常數,是磁路長度Lm與磁心截面積Ae的比值(mm).

        (2)飽和磁感應強度Bs。隨著磁心中磁場強度H的增加,磁感應強度出現飽和時的B值,稱為飽和磁感應強度B。

        (3)剩余磁感應強度Br。磁心從磁飽和狀態去除磁場后,剩余的磁感應強度(或稱殘留磁通密度)。

         

        (4)矯頑力Hco。磁心從飽和狀態去除磁場后,繼續反向磁化,直至磁感應強度減小到零,此時的磁場強度稱為矯頑力(或保磁力)。

        5)溫度系數aμ°溫度系數為溫度在T1T2范圍內變化時,每變化1℃相應磁導率的相對變化量,即式中 μr1——溫度為T1時的磁導率;μr2——溫度為T2時的磁導率。

        值得注意的是:除了磁導率μ與溫度有關系之外,飽和磁感應強度Bs、剩余磁感應強度Br、矯頑力Hc,以及磁心比損耗Pcv(單位重量損耗W/kg)等磁參數,也都與磁心的工作溫度有關。

        功能

         

        磁導率的測量是間接測量,測出磁心上繞組線圈的電感量,再用公式計算出磁芯材料的磁導率。所以,磁導率的測試儀器就是電感測試儀。在此強調指出,有些簡易的電感測試儀器,測試頻率不能調,而且測試電壓也不能調。例如某些電橋,測試頻率為100Hz或1kHz,測試電壓為0.3V,給出的這個0.3V并不是電感線圈兩端的電壓,而是信號發生器產生的電壓。至于被測線圈兩端的電壓是個未知數。如果用高檔的儀器測量電感,例如 Agilent 4284A 精密LCR測試儀,不但測試頻率可調,而且被測電感線圈兩端的電壓及磁化電流都是可調的。了解測試儀器的這些功能,對磁導率的正確測量是大有幫助的。

         

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