磁導(dǎo)與磁導(dǎo)系數(shù)概念及磁導(dǎo)率測(cè)量方法
2024-04-28 10:31:44
一·、磁導(dǎo)與磁導(dǎo)系數(shù)概念
磁導(dǎo):磁通Φ與磁動(dòng)勢(shì)F的比值,類似于電路中的電導(dǎo)。是反映材料導(dǎo)磁能力的一個(gè)物理量。
磁導(dǎo)系數(shù),Pc:即為導(dǎo)磁率,磁感應(yīng)強(qiáng)度Bd與其磁化強(qiáng)度的比率,即Pc=Bd/Hd。也即我們所說的"負(fù)載線"或磁體的工作點(diǎn)。導(dǎo)磁率可用來衡量磁性材料被磁化的容易程度,或者說是材料對(duì)外部磁場(chǎng)的靈敏程度。磁導(dǎo)系數(shù)可用來估計(jì)各種條件下的磁通值。在磁路中,近似有:Bd/Hd=lm/Lg,其中l(wèi)m是磁體的長度;Lg是相對(duì)應(yīng)磁體氣隙的長度。因此Pc是磁路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的物理量。
二、磁導(dǎo)率測(cè)量方法
測(cè)量磁導(dǎo)率的方法主要有沖擊檢流計(jì)法、電感測(cè)量法和平行板電容法等。其具體操作流程如下:
1、沖擊檢流計(jì)法
主要用于測(cè)量靜態(tài)磁導(dǎo)率,即在靜磁場(chǎng)H的作用下,測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B與H的比值,即μ=B/H。
2、電感測(cè)量法
適用于測(cè)量磁性材料的磁導(dǎo)率,通過在磁環(huán)上繞制線圈并測(cè)量其電感,然后利用公式計(jì)算出磁導(dǎo)率。例如,可以使用精密LCR測(cè)試儀測(cè)量電感,并通過樣環(huán)的尺寸和線圈匝數(shù)計(jì)算出磁導(dǎo)率。在測(cè)量復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率時(shí),可以通過比較線圈的電感和電阻(在有和無磁環(huán)的情況下),利用公式μ/μ0=【(R-R0)+jωL】/jωL0計(jì)算出復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率。其對(duì)于不同的材料和頻率范圍,還可以使用駐波法和諧振腔法進(jìn)行測(cè)量。
3、平行板電容法
此法實(shí)際上用于測(cè)量介電常數(shù),而非磁導(dǎo)率,但可以用于某些特定情況下的磁性材料測(cè)試。
此外,在測(cè)量過程中,需要注意對(duì)磁性材料樣品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。具體選擇哪種方法取決于所需測(cè)量的磁導(dǎo)率類型(如靜態(tài)、復(fù)數(shù))以及樣品的特性。
三、導(dǎo)磁率和磁導(dǎo)率的區(qū)別
導(dǎo)磁率和磁導(dǎo)率是描述材料對(duì)磁場(chǎng)響應(yīng)特性的物理量,但它們?cè)诟拍詈蛻?yīng)用上有所不同。
磁導(dǎo)率是一個(gè)廣義的概念,它描述了物質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)能力。磁導(dǎo)率是物質(zhì)中磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度H之比,定義為μ=B/H。在磁導(dǎo)率的計(jì)算上,可以分為絕對(duì)磁導(dǎo)率和相對(duì)磁導(dǎo)率。絕對(duì)磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù),表示在真空中磁導(dǎo)率的值,而相對(duì)磁導(dǎo)率是指物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空中的磁導(dǎo)率(或稱磁常數(shù))之比,即μr=μ/μ0。相對(duì)磁導(dǎo)率可以表示物質(zhì)受磁場(chǎng)作用時(shí),其中磁場(chǎng)相對(duì)于H的增加(μr>1)或減少(μr<1)的程度。
導(dǎo)磁率則是反映材料導(dǎo)磁性能的一個(gè)物理量,具體表現(xiàn)為某種材料在某個(gè)形態(tài)、環(huán)境下的實(shí)際的導(dǎo)磁能力。其大小不僅與材料的磁導(dǎo)率有關(guān),還與材料的導(dǎo)磁面積和導(dǎo)磁長度有關(guān)。
總結(jié)來說,磁導(dǎo)率是描述物質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)響應(yīng)能力的物理量,而導(dǎo)磁率則更側(cè)重于描述在特定條件下,材料實(shí)際表現(xiàn)出的對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)能力。兩者雖然相關(guān),但在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)具體的物理環(huán)境和條件來區(qū)分和理解。
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