Come leggere la curva di isteresi magnetica

Duro materiali magnetici, come i potenti magneti NdFeB, hanno due caratteristiche distintive. Uno è che possono essere fortemente magnetizzati sotto l'azione di un campo magnetico esterno, e l'altro è l'isteresi, cioè il materiale magnetico duro mantiene ancora il suo stato di magnetizzazione dopo che il campo magnetico esterno è stato rimosso. È la curva di relazione tra l'intensità di induzione magnetica B e l'intensità del campo di magnetizzazione H del materiale magnetico duro.

Quando il campo magnetico cambia nell'ordine Hm→Hc→O→-Hc→-Hm→-Hc→O→Hc→Hm, la corrispondente intensità di induzione magnetica B cambia lungo una curva chiusa, chiamata ciclo di isteresi (blu nella figura sopra) Curva colore)

Curva di magnetizzazione iniziale

L'origine 0 nella figura indica che la sostanza magnetica dura è in uno stato magnetico neutro prima della magnetizzazione, cioè B=H=0. Quando il campo magnetico H aumenta da zero, l'intensità di induzione magnetica B aumenta lentamente, come mostrato dalla linea Oa, seguita da B Con la rapida crescita di H, come mostrato da ab, la crescita di B poi rallenta, e quando H aumenta a Hm, B raggiunge il valore di saturazione Bm. Questa curva rossa è chiamata curva di magnetizzazione iniziale.

isteresi

Quando il campo magnetico diminuisce gradualmente da Hs a zero, l'intensità di induzione magnetica B non ritorna al "0"punto lungo la curva di magnetizzazione iniziale, ma scende lungo un'altra nuova curva Sr. Confrontando i segmenti di linea OS e Sr, si può vedere che H riduce B di conseguenza diminuisce anche, ma il cambiamento di B è in ritardo rispetto al cambiamento di H. Questo fenomeno si chiama isteresi. L'ovvia caratteristica dell'isteresi è che quando H=0, B non è zero e la rimanenza Br viene mantenuta.

Curva di smagnetizzazione

Quando il campo magnetico si inverte gradualmente da O a -Hc, l'intensità di induzione magnetica B scompare, indicando che per eliminare la rimanenza è necessario applicare un campo magnetico inverso. Hc è chiamata forza coercitiva e la sua dimensione riflette la capacità del materiale magnetico di mantenere lo stato di rimanenza. Il segmento di linea viola è chiamato curva di smagnetizzazione.

Curva di magnetizzazione di base

La magnetizzazione ripetuta dello stesso materiale ferromagnetico con diversa intensità del campo magnetico H può ottenere più cicli di isteresi di diverse dimensioni, come mostrato nella figura sottostante. Collega i vertici dei cicli di isteresi e la curva risultante è chiamata curva di magnetizzazione di base o curva di magnetizzazione media. La curva di magnetizzazione di base e la curva di magnetizzazione iniziale non sono la stessa linea, ma la differenza tra le due non è grande. Le curve di magnetizzazione utilizzate nel calcolo del circuito magnetico DC sono tutte curve di magnetizzazione di base.

Curva intrinseca

L'intensità di induzione magnetica intrinseca generata dal materiale del magnete permanente magnetizzato sotto l'azione di un campo magnetico esterno è chiamata intensità di induzione magnetica intrinseca Bi, nota anche come intensità di polarizzazione magnetica J. La curva che descrive la relazione tra l'intensità di induzione magnetica intrinseca Bi(J) e l'intensità del campo magnetico H è la curva che F riflette le proprietà magnetiche intrinseche del materiale magnetico permanente, ed è chiamata curva di smagnetizzazione intrinseca, o in breve curva intrinseca.

Quando l'intensità di induzione magnetica B sulla curva di smagnetizzazione intrinseca è 0, l'intensità del campo magnetico corrispondente è chiamata forza coercitiva intrinseca Hcj. Il valore della coercitività intrinseca riflette la dimensione della capacità anti-smagnetizzazione del materiale del magnete permanente.

L'ortogonalità o ortogonalità della curva di smagnetizzazione intrinseca che sentiamo spesso si riferisce al rapporto tra Hk e Hcj nella curva intrinseca. Maggiore è il rapporto, più corta è la linea arancione sul grafico, più stabile è la prestazione magnetica. Hk è il valore dell'intensità del campo magnetico di smagnetizzazione corrispondente a Bi=0.9Br sulla curva di smagnetizzazione intrinseca, ed è uno dei parametri necessari per i materiali a magneti permanenti.

In generale, il produttore del materiale a magnete permanente fornirà le curve di smagnetizzazione di varie marche di prodotti a diverse temperature di esercizio, come mostrato nella figura sottostante. Sembra complicato, ma l'essenza è presentare più curve di smagnetizzazione e curve intrinseche su un grafico.