铁磁质的磁化规律

铁磁质的磁化规律可用B-H实验曲线（或M-H实验曲线）表示．

用待测的铁磁质为芯制成螺绕环，线圈中通以电流I，设螺绕环单位长度的匝数为n，由安培环路定理可知，环内铁磁质中的磁场强度H的大小为H-nI，通过测量I就可得到H．另外，对于一定的电流I，也可测出铁芯中相应的磁感应强度B．在实验中不断地改变I的大小，测得相应的B和H值，就可画出表征铁磁芯磁化规律的B-H实验曲线，图11.34是某种铁磁质开始磁化时的B-H实验曲线，即初始磁化曲线．

图11.34　初始磁化曲线

由图可见，铁磁质中B和H的关系是非线性的．B随H的变化可分为如下几个阶段：

OA段，B随H的增加而缓慢增加；

AB段，B随H的增加而迅速增加；

BC段，B随H的增加又趋缓慢；

CS段，H增大到某一数值Hs后，B几乎不再随H的增大而增大，这时铁磁质达到磁饱和状态，此时对应的磁感应强度Bs称为饱和磁感应强度．

在实际应用中，铁磁材料多处于交变磁场中，由于H=nI，故此时H的大小和方向也将发生周期性的变化，此时铁磁质中的B将如何变化呢？

实验表明，各种铁磁质的初始磁化曲线都是不可逆的．当铁磁质磁化曲线达到饱和状态S之后，逐渐减小H，此时B也随之减小，但并不沿原来的初始磁化曲线减小，而是沿另一曲线比较缓慢地减小，如图11.35所示．这种B的变化落后于H变化的现象叫做磁滞现象．由于磁滞现象的存在，当I=0时，H=0，但B并未减小到零，而是仍有一定的数值Br，这种撤去外磁场后铁磁质内仍保留的磁化状态称为剩磁．

图11.35　磁滞回线

要消除剩磁，使铁磁质中的B为零，必须加以反向磁场H．当H=-Hc时，B才等于零．使磁化后的铁磁质完全退磁所加的反向磁场强度Hc叫做矫顽力．Hc的大小反映了铁磁质保持剩磁状态的能力．当反向磁场继续增大时，铁磁质会被反向磁化，直至达到反向饱和状态D点．

从反向饱和状态开始，将反向磁场强度H减小到零，然后又沿原来的方向逐渐增大，铁磁质的状态将沿曲线DEFS曲线回到S，这样，磁化曲线就形成了一条闭合曲线，这一闭合曲线就称为磁滞回线，它对于原点O是对称的．

实验表明，铁磁质在交变磁场中的反复磁化过程中要伴随着能量损失，这种能量损失称为磁滞损耗．理论和实践都证明，磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比．