§ 39. Намагничивание ферромагнитных материалов

По характеру магнитных свойств все вещества можно разделить на две группы:

ферромагнитные вещества, магнитная проницаемость которых велика. К ним принадлежат железо, сталь, чугун, никель, кобальт и некоторые сплавы (алюминия с никелем и др.);

немагнитные вещества, магнитная проницаемость которых незначительно отличается от магнитной проницаемости пустоты. К ним относятся алюминий, медь, олово, ртуть, серебро, дерево, вода и др.

Ферромагнитные материалы имеют очень важное значение в электротехнике и радиотехнике. Эти материалы (в основном сталь) благодаря большой магнитной проницаемости получили широкое применение в различных электромагнитах, электрических генераторах, электродвигателях, трансформаторах, электроизмерительных приборах, реле и т. д.

Зависимость между В и H у ферромагнитных материалов обычно выражается графически в виде так называемой кривой намагничивания. Для построения кривой по горизонтальной оси обычно откладывают напряженность магнитного поля H в ^а/_м, ^а/_см, а по вертикальной оси откладывают величину магнитной индукции В в ^вб/_м², ^вб/_см² или гауссах.

На рис. 82 приведены кривые намагничивания электротехнической стали, литой стали и чугуна. Величины напряженности магнитного поля для литой стали даны на нижней горизонтали, для электротехнической стали и чугуна - на верхней горизонтали. Из рассмотрения кривой намагничивания видно, что с увеличением напряженности H магнитная индукция В сначала быстро возрастает, затем в месте изгиба кривой скорость роста В уменьшается и, наконец, за изгибом кривая незначительно поднимается вверх, переходя в прямую линию. Последний участок кривой характеризует состояние магнитного насыщения материала. Из кривой намагничивания видно, что отношение ^B/_μ0H = μ не является постоянной величиной; с увеличением H и В магнитная проницаемость уменьшается.

Рис. 82. Кривые намагничивания электротехнической стали литой стали и чугуна

Магнитная проницаемость ферромагнитных тел зависит также от химического состава металла, его предварительной термической и механической обработки, температуры металла. Кроме того, магнитная проницаемость этих тел зависит от их формы и геометрических размеров.

Кривые намагничивания снимаются опытным путем отдельно для каждого материала и каждого сорта этого материала.