ヒステリシスループ

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ヒステリシスループと磁気特性

材料のヒステリシスループを調べることによって、その磁気特性について多くの情報を得ることができます。 ヒステリシスループは誘導磁束密度(B)と磁化力(H)の関係を示している。 B-Hループと呼ばれることが多い。 ヒステリシスループの例を以下に示す。

磁化力を変化させながら強磁性体の磁束を測定することにより、ループを発生させることができる。 一度も磁化されたことのない強磁性体や十分に減磁された強磁性体は、Hを大きくすると破線に沿うようになる。 この線が示すように、通電量(H+)が多いほど、部品内の磁界(B+)は強くなります。 a点ではほぼ全ての磁区が揃っており、さらに磁化力を上げても磁束はほとんど増えない。 このとき、材料は磁気飽和状態に達している。 Hがゼロになると、曲線は点aから点bに移動します。 この時点で、磁化力がゼロであっても、材料に多少の磁束が残っていることがわかります。 この点をグラフの保持点と呼び、材料に残留する磁性の度合いを示します。 (磁区の配列が保たれているものと、保たれていないものがある)。 磁化を反転させると、磁束がゼロになった点cに移動します。 この点を曲線上の保磁力点と呼ぶ。 (磁化の反転により磁区が十分に反転し、材料内の正味の磁束がゼロになる)。 材料から残留磁気を除去するのに必要な力は、材料の保磁力と呼ばれる。

磁化力を負の方向に大きくすると、材料は再び磁気飽和するが、その方向は反対である(d点)。 Hをゼロにすると、曲線は点 “e “になります。 これは、反対方向で達成されたのと同じレベルの残留磁気を持つことになります。 Hをプラス方向に戻すと、Bはゼロに戻ります。 曲線がグラフの原点に戻らなかったのは、残留磁気を除去するために何らかの力が必要なことに注意してください。 ヒステリシスループから、材料の多くの主要な磁気特性を決定することができる。

  1. 保磁力 – 磁性材料の飽和誘導に対応する残留磁束密度の測定値です。 つまり、飽和状態に達した後、磁化力を除去したときに、ある一定の残留磁界を保持する材料の能力である。 (ヒステリシス曲線上のb点におけるBの値)
  2. 残留磁気または残留磁束-磁化力がゼロのときに材料中に残留する磁束密度。 なお、飽和点まで磁化したときの残留磁気と保磁力は同じです。
  3. 保磁力 – 磁束をゼロに戻すために磁性材料に加えなければならない逆磁界の大きさ。 (ヒステリシス曲線上のc点におけるHの値)
  4. 透磁率、m – 磁束が部品内に確立する容易さを表す材料の特性。
  5. リラクタンス (Reluctance) – 強磁性体が磁界の確立に対して示す反発力。 電気回路における抵抗に類似しています。

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