مواد مغناطیسی نرم

در ابتدا، قبل از تعریف مواد مغناطیسی نرم، باید برخی نکات مهم را در ذهن داشته باشیم.

• قطب‌نمای باقی‌مانده:
  این مقدار القایی است که پس از مغناطیس شدن ماده و کاهش میدان مغناطیسی به صفر باقی می‌ماند. با Br نمایش داده می‌شود.

• نیروی کوئرسیو:
  این مقدار میدان مغناطیسی منفی است که برای کاهش القای باقی‌مانده به صفر ضروری است. با Hc نمایش داده می‌شود.

• مساحت کل حلقه هیسترزیس = انرژی که در یک چرخه عملیاتی، زمانی که یک واحد حجمی ماده مغناطیس می‌شود، تلف می‌شود.

• رشد دامنه‌ها و چرخش دامنه‌ها در طول مغناطیس شدن رخ می‌دهد. هر دو می‌توانند قابل معکوس یا غیرقابل معکوس باشند.

• مواد مغناطیسی عمدتاً (بر اساس مقدار نیروی کوئرسیو) به دو نوع تقسیم‌بندی می‌شوند - مواد مغناطیسی سخت و مواد مغناطیسی نرم.

حالا می‌توانیم به موضوع بپردازیم. مواد مغناطیسی نرم به سادگی مغناطیس شده و دمغناطیس شده می‌شوند. این به این دلیل است که تنها انرژی کمی برای این کار لازم است. این مواد دارای میدان کوئرسیو بسیار کوچک هستند که کمتر از 1000A/m است.

رشد دامنه‌های این مواد به سادگی قابل تحقق است. آنها عمدتاً برای افزایش فلوکس یا/و برای ایجاد مسیر برای فلوکس تولید شده توسط جریان الکتریکی استفاده می‌شوند. پارامترهای اصلی استفاده شده برای ارزیابی یا در نظر گرفتن مواد مغناطیسی نرم شامل نفوذپذیری (که برای تعیین واکنش ماده به میدان مغناطیسی اعمال شده استفاده می‌شود)، نیروی کوئرسیو (که قبلاً بحث شد)، هدایت الکتریکی (قابلیت ماده برای هدایت جریان الکتریکی) و مغناطیس شدن اشباع (حداکثر مقدار میدان مغناطیسی که ماده می‌تواند تولید کند) می‌باشد.

حلقه هیسترزیس

این در واقع یک حلقه است که توسط ماده مغناطیس شده زمانی که تحت میدان مغناطیسی متناوب قرار می‌گیرد ردیابی می‌شود. برای مواد مغناطیسی نرم، حلقه دارای مساحت کوچک خواهد بود (شکل 2). بنابراین، تلفات هیسترزیس حداقل است.

ویژگی‌های مواد مغناطیسی نرم

• نفوذپذیری حداکثر.

• نیروی کوئرسیو کم.

• تلفات هیسترزیس کم.

• القای باقی‌مانده کم.

• مغناطیس شدن اشباع بالا

برخی از مواد مغناطیسی نرم مهم عبارتند از:
آهن خالص
آهن خالص دارای محتوای کربن بسیار کم (> 0.1%) است. این ماده می‌تواند با استفاده از تکنیک مناسب به ماده مغناطیسی نرم با نفوذپذیری حداکثر و نیروی کوئرسیو کم تبدیل شود. اما وقتی در معرض چگالی فلوکس بسیار بالا قرار می‌گیرد، به دلیل مقاومت الکتریکی کم، تلفات جریان دورانی ایجاد می‌کند. بنابراین، در کاربردهای با فرکانس پایین مانند اجزای دستگاه‌های الکتریکی و هسته الکترومغناطیس استفاده می‌شود.

آلیاژهای آهن و سیلیکون
این ماده معمولاً استفاده شده‌ترین ماده مغناطیسی نرم است. افزودن سیلیکون باعث افزایش نفوذپذیری، کاهش تلفات جریان دورانی به دلیل افزایش مقاومت الکتریکی و کاهش تلفات هیسترزیس می‌شود. آنها در ماشین‌های چرخان الکتریکی، الکترومغناطیس، دستگاه‌های الکتریکی و ترانسفورماتور استفاده می‌شوند.
آلیاژهای نیکل و آهن (هایپرنیک)
این ماده در تجهیزات ارتباطی مانند ترانسفورماتور صوتی، سرهای ضبط و مدولاتورهای مغناطیسی به دلیل نفوذپذیری اولیه بالا در میدان‌های ضعیف استفاده می‌شود. آنها همچنین دارای تلفات هیسترزیس و جریان دورانی کم هستند.
فولاد نواری جهت‌دار: برای ساخت هسته‌های ترانسفورماتور استفاده می‌شود.
می-فلز: برای ساخت ترانسفورماتورهای کوچک مورد استفاده در کاربردهای مداری استفاده می‌شود.
مغناطیس‌های سرامیکی: برای ساخت دستگاه‌های حافظه برای دستگاه‌های میکروویو و کامپیوتر استفاده می‌شوند.

کاربردهای مواد مغناطیسی نرم

دو نوع اصلی کاربرد برای مواد مغناطیسی نرم وجود دارد - کاربردهای AC و DC.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.