磁性材料基础理论

01、磁导率

磁导率是表征磁介质磁性的物理量，表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后，产生磁通的阻力、或者是其在磁场中导通磁力线的能力，其公式如下：

其中H是磁场强度、B是磁感应强度，磁导率常用来表示，为介质的磁导率，或称为绝对磁导率。通常使用的是磁介质的相对磁导率µr,其定义为磁导率μ与真空磁导率µ0之比：

初始磁导率

是指基本磁化曲线妥H→0时的磁导率：

磁导率的测量

磁导率的测量是间接测量，测出磁芯片绕组线圈的电感量，再用公式计算出磁芯材料的磁导率，磁导率的测试仪器就是电感测试仪。

L是电感量、D是磁芯的磁路长度、A是磁芯的横截面积，µ0是真空磁导率，N为线圈的匝数。

02、磁化曲线和磁滞回线

铁磁材料具有独特的磁化性质，在一块未磁化的铁磁材料的外面密绕线圈，流过线圈的磁化电流从零逐渐增大时，铁磁材料的磁感应强度B是沿起始磁化曲线随线圈的磁场强度H变化的，当H增大到最大值后，继续减小到1，然后恢复到初始0值时，称B按照这个变化过程所描绘的曲线为磁滞回线。

磁滞回线表示磁场强度周期性变化时，强磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线。基本磁化曲线是对磁感应强度最大值取不同的数值，就得到一系列的磁滞回线，连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。    

图1：几种铁磁性物质的磁化曲线

磁滞回线具有结构灵敏的性质，很容易受各种因素的影响。磁滞回线的产生则是由于技术磁化中的不可逆过程引起的，磁滞回线反映了铁磁质的磁化性能，它说明铁磁质的磁化是比较复杂的。

图2：铁磁质超始磁化曲线和磁滞曲线

不同的磁化质有不同形状的磁滞回线，不同形状的磁滞回线有不同的应用。磁滞回线为选材提供了依据，B-H磁滞回线所围面积与磁滞损耗成正比，在交流电中磁滞损耗会铁芯发热而损耗电能，应想办示减小磁滞损耗。    

图3：不同铁磁材料的磁滞回线