где ρ – удельное электрическое сопротивление магнитного материала;– действительная компонента магнитной проницаемости*.

Все рассмотренные виды потерь являются составными частями удельных магнитных потерь (магнитных потерь) – мощности, поглощаемой в единице массы магнитного материала и рассеиваемой в виде тепла при воздействии на материал меняющегося во времени магнитного поля.

§1.5. Классификация магнитных материалов

Всоответствии с ГОСТ 19693 магнитные материалы разделяют на магнитомягкие и магнитотвердые. Критерием, по которому те или другие материалы относят к магнитомягким или магнитотвердым, является коэрцитивная сила по индукции НсВ. Значения ин-

дукции технического насыщения применяемых магнитных материалов ВS лежат в диапазоне ~ 0,1…2,4 Тл, а значение коэрцитивной силы по индукции находится в диапазоне ~0,1 А/м…1000 кА/м. Исходя из этого критерия, к магнитомягким относят материалы с коэрцитивной силой по индукции не более 4 кА/м, а к магнитотвердым – не менее 4 кА/м.

Требования, предъявляемые к характеристикам магнитных материалов, как правило, определяются их использованием в конкретных элементах и устройствах, однако можно выделить некоторые общие характерные для них свойства.

Магнитомягкие материалы:

– легко намагничиваются и перемагничиваются в слабых магнитных полях, т. е. имеют малое значение коэрцитивной силы НсВ, что позволяет получать узкую петлю гистерезиса (а значит, и малые удельные магнитные потери) и высокое значение магнитной проницаемости;

–обладают большой индукцией технического насыщения;

–имеют минимальные потери на вихревые токи при использовании материала в переменных магнитных полях.

Магнитотвердые материалы характеризуются высокими значениями остаточной индукции Br и коэрцитивной силы HcВ, кото-

*Понятие комплексной магнитной проницаемости рассматривается в гл. 4.

32

рые при использовании этих материалов в качестве постоянных магнитов определяют их удельную магнитную энергию* – половину произведения индукции и напряженности поля, соответствующих заданной точке на кривой размагничивания.

Некоторые магнитные материалы, обладающие специфическими характеристиками и имеющие ограниченные области применения, имеют названия, учитывающие их основное используемое свойство: материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ)**, материалы с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД), магнитострикционные материалы, термомагнитные материалы, магнитооптические материалы и др.

Возможность конкретных применений того или иного материала определяется наличием у него комбинации требуемых параметров. Для используемых материалов эти параметры сведены в таблицы, приводимые в соответствующих ГОСТах, ТУ или каталогах предприятий-поставщиков.

Контрольные вопросы по главе 1

1.Каковы условия возникновения спонтанной намагниченности в веществе?

2.Почему спонтанная намагниченность характерна для Fe, Co

иNi?

3.Какие виды магнитных состояний вещества существуют в природе?

4.Что такое магнитная восприимчивость вещества, какие значения она может принимать и от чего зависит?

5.В чем причина возникновения доменов в магнитных материалах?

6.Объясните причины существования в магнитных материалах доменов, направление намагниченности которых не совпадает с направлением ОЛН.

*Единица измерения удельной магнитной энергии – Дж · м–3.

**У таких материалов отношение магнитной индукции при нулевой напряженности магнитного поля к магнитной индукции, соответствующей напряженности магнитного поля, превышающий коэрцитивную силу в заданное число раз, не менее 0,85.

33

7.Как изменяется доменная структура и направление намагниченности в доменах при увеличении напряженности воздействующего на них магнитного поля?

8.Объясните характер зависимости магнитной индукции от напряженности магнитного поля при намагничивании магнитного вещества.

9.Объясните вид петли магнитного гистерезиса по индукции.

Вчем отличие предельной петли магнитного гистерезиса от других петель?

10.Что такое коэрцитивная сила, каким образом она учитывается при классификации магнитных материалов?

Список рекомендуемой литературы по главе 1

Глинка Н. Л. Общая химия. 30-е изд. М.: Интеграл-Пресс, 2003. Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, 1971.

Сорокин В. С., Антипов Б. Л., Лазарева Н. П. Материалы и элементы электронной техники. Активные диэлектрики, магнитные материалы, элементы электронной техники: учебник. 2-е изд., испр.

Т. 2. СПб.: Лань, 2016.

Постоянные магниты: справ. / А. Б. Альтман, А. Н. Герберг, П. А. Гладышев и др.; под ред. Ю. М. Пятина. М.: Энергия, 1980.

Преображенский А. А., Бишард Е. Г. Магнитные материалы и элементы. М.: Высш. шк., 1986.

Гареев К. Г., Мирошкин В. П. Физические основы магнитных материалов / под общ. ред. В. П. Мирошкина; СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

СПб., 2014.

Стародубцев Ю. Н., Белозеров В. Я. Магнитные свойства аморфных и нанокристаллических сплавов. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2002.

Курилин С. Л. Электротехнические материалы и технология электромонтажных работ: учеб.- метод. пособие; в 3 ч. Ч. 2. Диэлектрические и магнитные материалы / БелГУТ. Гомель, 2009.

ГОСТ Р 52002. Электротехника. Термины и определения основных понятий.

ГОСТ 19693. Материалы магнитные. Термины и определения.

34