磁導與磁導系數概念及磁導率測量方法

2024-04-28 10:31:44
一·、磁導與磁導系數概念
       磁導:磁通Φ與磁動(dòng)勢F的比值,類(lèi)似于電路中的電導。是反映材料導磁能力的一個(gè)物理量。
       磁導系數,Pc:即為導磁率,磁感應強度Bd與其磁化強度的比率,即Pc=Bd/Hd。也即我們所說(shuō)的"負載線(xiàn)"或磁體的工作點(diǎn)。導磁率可用來(lái)衡量磁性材料被磁化的容易程度,或者說(shuō)是材料對外部磁場(chǎng)的靈敏程度。磁導系數可用來(lái)估計各種條件下的磁通值。在磁路中,近似有:Bd/Hd=lm/Lg,其中lm是磁體的長(cháng)度;Lg是相對應磁體氣隙的長(cháng)度。因此Pc是磁路設計中的一個(gè)重要的物理量。
二、磁導率測量方法
       測量磁導率的方法主要有沖擊檢流計法、電感測量法和平行板電容法等。其具體操作流程如下:
1、沖擊檢流計法
       主要用于測量靜態(tài)磁導率,即在靜磁場(chǎng)H的作用下,測量磁感應強度B與H的比值,即μ=B/H。
2、電感測量法
       適用于測量磁性材料的磁導率,通過(guò)在磁環(huán)上繞制線(xiàn)圈并測量其電感,然后利用公式計算出磁導率。例如,可以使用精密LCR測試儀測量電感,并通過(guò)樣環(huán)的尺寸和線(xiàn)圈匝數計算出磁導率。在測量復數磁導率時(shí),可以通過(guò)比較線(xiàn)圈的電感和電阻(在有和無(wú)磁環(huán)的情況下),利用公式μ/μ0=【(R-R0)+jωL】/jωL0計算出復數磁導率。其對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)行測量。
3、平行板電容法
       此法實(shí)際上用于測量介電常數,而非磁導率,但可以用于某些特定情況下的磁性材料測試。
       此外,在測量過(guò)程中,需要注意對磁性材料樣品進(jìn)行標準化處理,以確保測試結果的準確性。具體選擇哪種方法取決于所需測量的磁導率類(lèi)型(如靜態(tài)、復數)以及樣品的特性。
三、導磁率和磁導率的區別
       導磁率和磁導率是描述材料對磁場(chǎng)響應特性的物理量,但它們在概念和應用上有所不同。
       磁導率是一個(gè)廣義的概念,它描述了物質(zhì)對磁場(chǎng)的響應能力。磁導率是物質(zhì)中磁感應強度B與磁場(chǎng)強度H之比,定義為μ=B/H。在磁導率的計算上,可以分為絕對磁導率和相對磁導率。絕對磁導率是一個(gè)常數,表示在真空中磁導率的值,而相對磁導率是指物質(zhì)的磁導率與真空中的磁導率(或稱(chēng)磁常數)之比,即μr=μ/μ0。相對磁導率可以表示物質(zhì)受磁場(chǎng)作用時(shí),其中磁場(chǎng)相對于H的增加(μr>1)或減少(μr<1)的程度。
       導磁率則是反映材料導磁性能的一個(gè)物理量,具體表現為某種材料在某個(gè)形態(tài)、環(huán)境下的實(shí)際的導磁能力。其大小不僅與材料的磁導率有關(guān),還與材料的導磁面積和導磁長(cháng)度有關(guān)。
       總結來(lái)說(shuō),磁導率是描述物質(zhì)對磁場(chǎng)響應能力的物理量,而導磁率則更側重于描述在特定條件下,材料實(shí)際表現出的對磁場(chǎng)的響應能力。兩者雖然相關(guān),但在實(shí)際應用中需要根據具體的物理環(huán)境和條件來(lái)區分和理解。
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