і поля); а-б, на якому зростання магнітної індукції сповільнюється (В«коліноВ» кривої намагнічування), та ділянка магнітного насичення за точкою б, де залежність У від H стає знову прямолінійною, але характеризується повільним наростанням магнітної індукції при збільшенні напруженості поля в порівнянні з першим і другим ділянками кривої.
Отже, при великому насиченні феромагнітні речовини за здатністю пропускати магнітний потік наближаються до неферомагнітних матеріалами (магнітна проникність їх різко зменшується). Магнітна індукція, при якій відбувається насичення, залежить від роду феромагнітного матеріалу.
В
Малюнок 1.5 - Крива намагнічування феромагнітного матеріалу (а) і петля гістерезису (b)
Чим більше індукція насичення феромагнітного матеріалу, тим менший намагнічує струм потрібно для створення в ньому заданої індукції і, отже, тим краще він пропускає магнітний потік.
Магнітну індукцію в електричних машинах, апаратах і приладах вибирають залежно від пропонованих до них вимог. Якщо необхідно, щоб випадкові коливання намагнічує струму мало впливали на магнітний потік даної машини або апарату, то вибирають індукцію, відповідну умовам насичення (наприклад, в генераторах постійного струму з паралельним збудженням). Якщо бажано, щоб індукція і магнітний потік змінювалися пропорційно намагнічує току (наприклад, в електровимірювальних приладах), то вибирають індукцію, відповідну прямолінійним ділянці кривої намагнічування.
Велике практичне значення, особливо в електричних машинах і установках змінного струму, має процес перемагнічування феромагнітних матеріалів. На малюнку 1.5-б показаний графік зміни індукції при намагнічуванні і розмагнічуванні феромагнітного матеріалу (при зміні намагнічує струму I або напруженості магнітного поля Н). p> Як видно з цього графіка, при одних і тих же значеннях напруженості магнітного поля магнітна індукція, отримана при розмагнічуванні феромагнітного тіла (Ділянка а-б-в), буде більше індукції, отриманої при намагнічуванні (ділянки О-а і д-а). Коли напруженість поля (намагнічує струм) буде доведена до нуля, індукція в феромагнітному матеріалі не зменшиться до нуля, а збереже деяке значення Вr відповідне відрізку Про. Це значення називається залишкової індукцією.
Явище відставання, або запізнювання, змін магнітної індукції від відповідних змін напруженості магнітного поля називається магнітним гістерезисом, а збереження в феромагнітному матеріалі магнітного поля після припинення протікання намагнічує струму - залишковим магнетизмом.
При зміні напрямки намагнічує струму можна повністю розмагнітити феромагнітне тіло і довести магнітну індукцію в ньому до нуля. Зворотний напруженість Нс, при якої індукція в феромагнітному матеріалі зменшується до нуля, називається коерцитивної силою. Криву О-а, яка утворюється за умови, що феромагнітне речовина була попередньо розмагнічена, називають первісною кривої намагнічування.
Отже, при перемагничивании феромагнітної речовини, наприклад при поступовому намагніченні і розмагнічуванні сталевого сердечника електромагніта, крива зміни індукції буде мати вигляд петлі; її називають петлею гистерезиса.
При періодичному перемагничивании феромагнітної речовини витрачається певна енергія, яка виділяється в вигляді тепла, викликаючи нагрівання феромагнітної речовини. Втрати енергії, пов'язані з процесом перемагнічування сталі, називають втратами на гістерезис. Значення цих втрат при кожному циклі перемагнічування пропорційно площі петлі гістерезису. Втрати потужності на гістерезис пропорційні квадрату максимальної індукції В мах і частоті перемагнічування f. Тому при значному збільшенні індукції в магнітопроводах електричних машин і апаратів, що працюють у змінному магнітному полі, ці втрати різко зростають.
В
Малюнок 1.6 - Розподіл магнітних силових ліній в кільці з феромагнітного матеріалу
Якщо помістити в магнітне поле яке-небудь тіло з феромагнітного матеріалу, то магнітні силові лінії будуть входити і виходити з нього під прямим кутом. У самому тілі і біля нього буде мати місце згущення силових ліній, тобто індукція магнітного поля всередині тіла і поблизу нього зростає.
Якщо виконати феромагнітне тіло у вигляді кільця, то у внутрішню його порожнину магнітні силові лінії практично проникати не будуть у відповідності з малюнком 1.6, і кільце буде служити магнітним екраном, що захищає внутрішню порожнину від впливу магнітного поля. На цій властивості феромагнітних матеріалів заснована дія різних екранів, що захищають електровимірювальні прилади, електричні кабелі та інші електротехнічні пристрої від шкідливого впливу зовнішніх магнітних полів.
1.3 Джерела магнітного поля
Магнітне полі - одна з форм електромагнітного поля. Його розглядають як особливий вид матерії, за допомогою якого здійснюється зв'язок і взаємодія мі...
