磁化曲線和磁滯現(xiàn)象有什么區(qū)別?
一、定義與描述
-
磁化曲線
- 定義:磁化曲線是描述磁性材料在外加磁場(chǎng)作用下磁化程度變化的曲線。它表示物質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H與所感應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B或磁化強(qiáng)度M之間的關(guān)系。
- 描述:當(dāng)外加磁場(chǎng)從零開(kāi)始增加時(shí),磁性材料的磁化強(qiáng)度也逐漸增加,磁化曲線通常呈現(xiàn)出非線性關(guān)系。在初始階段,磁化強(qiáng)度隨著磁場(chǎng)的增加而迅速增加,但增速逐漸放緩,直至達(dá)到一個(gè)飽和狀態(tài),此時(shí)磁化強(qiáng)度不再隨磁場(chǎng)增加而顯著變化。
-
磁滯現(xiàn)象
- 定義:磁滯現(xiàn)象是指磁性體的磁化存在著明顯的不可逆性。當(dāng)鐵磁體被磁化到飽和狀態(tài)后,若將磁場(chǎng)強(qiáng)度H由最大值逐漸減小時(shí),其磁感應(yīng)強(qiáng)度B不是循原來(lái)的途徑返回,而是沿著比原來(lái)的途徑稍高的一段曲線而減小,即磁性體中B的變化滯后于H的變化。
- 描述:在磁滯現(xiàn)象中,當(dāng)外加磁場(chǎng)施加于鐵磁性物質(zhì)時(shí),其原子的偶極子按照外加場(chǎng)自行排列。即使當(dāng)外加場(chǎng)被撤離,部分排列仍保持,材料被磁化,磁性會(huì)繼續(xù)保留。需要消磁時(shí),需施加相反方向的磁場(chǎng)。
二、圖形表示
-
磁化曲線:通常表現(xiàn)為一條從原點(diǎn)出發(fā)、隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度H的增加而逐漸上升的曲線。在達(dá)到飽和磁化強(qiáng)度后,曲線趨于平緩。
-
磁滯回線:描述的是磁性材料在反復(fù)磁化過(guò)程中磁化強(qiáng)度M與磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間關(guān)系的曲線。它表現(xiàn)為一個(gè)閉合的回線,包含了剩余磁化強(qiáng)度、矯頑力和磁滯損耗等重要的磁學(xué)參數(shù)。
三、產(chǎn)生原因
-
磁化曲線:主要由磁性材料的物理特性和外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度決定。不同的磁性材料具有不同的磁化曲線,這取決于其內(nèi)部的磁疇結(jié)構(gòu)和磁化機(jī)制。
-
磁滯現(xiàn)象:產(chǎn)生磁滯現(xiàn)象的主要原因是磁性材料內(nèi)部的磁疇在磁化過(guò)程中的不可逆轉(zhuǎn)動(dòng)和疇壁位移。這些過(guò)程需要克服一定的能量勢(shì)壘,導(dǎo)致磁化強(qiáng)度的變化滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
四、應(yīng)用與意義
-
磁化曲線:主要用于檢驗(yàn)磁性材料的性質(zhì),如判斷其是單磁極還是多磁極、大小、型號(hào)等。在電力學(xué)、電機(jī)技術(shù)和微電子學(xué)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,可用于控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和降低電子產(chǎn)品的成本。
-
磁滯現(xiàn)象:可用于測(cè)量發(fā)電機(jī)的功率和效率,以及評(píng)估磁性材料的性能。磁滯回線的形狀和大小對(duì)于磁性材料的性能評(píng)估和應(yīng)用設(shè)計(jì)至關(guān)重要。同時(shí),磁滯現(xiàn)象也是磁性存儲(chǔ)材料(如硬盤(pán))和磁傳感器等工作原理的基礎(chǔ)。
綜上所述,磁化曲線和磁滯現(xiàn)象在磁性材料的研究與應(yīng)用中具有不同的定義、圖形表示、產(chǎn)生原因和應(yīng)用意義。了解并區(qū)分這兩者有助于更好地理解和應(yīng)用磁性材料。