مواد مغناطیسی نرم

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

• استقامت القاء:
  این مقدار القاء است که پس از مغناطیس شدن ماده و کاهش میدان مغناطیسی به صفر باقی می‌ماند. آن را با Br نشان می‌دهند.

• نیروی ضروری:
  این مقدار منفی میدان مغناطیسی که برای کاهش استقامت القاء به صفر ضروری است. آن را با Hc نشان می‌دهند.

• مساحت کل حلقه هیسترزیس = انرژی که در حین مغناطیس شدن ماده با حجم واحد در یک چرخه عملیاتی تلف می‌شود.

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

• مواد مغناطیسی عمدتاً (بر اساس مقدار نیروی ضروری) به دو نوع تقسیم می‌شوند - مواد مغناطیسی سخت و مواد مغناطیسی نرم،

حالا می‌توانیم به موضوع بپردازیم. مواد مغناطیسی نرم می‌توانند به راحتی مغناطیس شده و دی‌مغناطیس شده شوند. این به دلیل نیاز به انرژی کم برای همین است. این مواد دارای میدان ضروری بسیار کوچکی هستند که کمتر از ۱۰۰۰A/m است.

رشد دامنه‌های این مواد می‌تواند به راحتی مشخص شود. آنها عمدتاً برای افزایش فلوکس یا/و برای فراهم کردن مسیر برای فلوکس ایجاد شده توسط جریان الکتریکی جریان استفاده می‌شوند. پارامترهای اصلی که برای ارزش یا در نظر گرفتن مواد مغناطیسی نرم استفاده می‌شود شامل نفوذپذیری (برای تعیین واکنش ماده به میدان مغناطیسی اعمال شده)، نیروی ضروری (که قبلاً بحث شد)، رسانایی الکتریکی (توانایی ماده در هدایت جریان الکتریکی) و مغناطیسی شدن اشباع (حداکثر مقدار میدان مغناطیسی که ماده می‌تواند ایجاد کند).

حلقه هیسترزیس

این در واقع یک حلقه است که توسط ماده مغناطیس شده وقتی به میدان مغناطیسی متناوب مواجه می‌شود ردیابی می‌شود. برای مواد مغناطیسی نرم، مساحت حلقه کوچک خواهد بود (شکل ۲). بنابراین، تلفات هیسترزیس حداقل است.

ویژگی‌های مواد مغناطیسی نرم

• نفوذپذیری حداکثر.

• نیروی ضروری کم.

• تلفات هیسترزیس کم.

• القاء باقی‌مانده کم.

• مغناطیسی شدن اشباع بالا

برخی از مواد مغناطیسی نرم مهم عبارتند از:
آهن خالص
آهن خالص شامل محتوای کربن بسیار کم (> ۰.۱٪) است. این ماده می‌تواند با استفاده از تکنیک مناسب برای تبدیل آن به ماده مغناطیسی نرم، نفوذپذیری حداکثر و نیروی ضروری کم را به دست آورد. اما زمانی که در معرض چگالی فلوکس بسیار بالا قرار می‌گیرد، به دلیل مقاومت الکتریکی کم، تلفات جریان دوگانه ایجاد می‌کند. بنابراین، در کاربردهای با فرکانس کم مانند اجزای دستگاه‌های الکتریکی و هسته الکترومغناطیس استفاده می‌شود.

آلیاژهای آهن و سیلیکون
این ماده ماده مغناطیسی نرم است که بیشترین استفاده را دارد. افزودن سیلیکون باعث افزایش نفوذپذیری، کاهش تلفات جریان دوگانه به دلیل افزایش مقاومت، کاهش تلفات هیسترزیس می‌شود. آنها در ماشین‌های چرخان الکتریکی، الکترومغناطیس، دستگاه‌های الکتریکی و ترانسفورماتور استفاده می‌شوند.
آلیاژهای آهن و نیکل (هایپرنیک)
این ماده در تجهیزات ارتباطی مانند ترانسفورماتور صوتی، سر پایانه‌های ضبط و مدولاتورهای مغناطیسی به دلیل نفوذپذیری اولیه بالا در میدان‌های ضعیف استفاده می‌شود. آنها همچنین دارای تلفات هیسترزیس و جریان دوگانه کم هستند.
صفحه فولادی با جهت‌گیری دانه‌ای: برای ساخت هسته‌های ترانسفورماتور استفاده می‌شود.
مو-متال: در ترانسفورماتورهای کوچک برای کاربردهای مداری استفاده می‌شود.
مغناطیس‌های سرامیکی: برای ساخت دستگاه‌های حافظه برای دستگاه‌های میکروویو و کامپیوتر استفاده می‌شود.

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.