Matériaux Magnétiques Doux

Tout d'abord, nous devons garder certains points à l'esprit avant de définir les matériaux magnétiques doux.

• Induction résiduelle :
  C'est en fait la valeur de l'induction qui persiste une fois que le matériau est magnétisé et que le champ magnétisant est ramené à zéro. Elle est notée Br.

• Force coercitive :
  C'est l'intensité du champ magnétique négatif nécessaire pour réduire l'induction résiduelle à zéro. Elle est notée Hc.

• La surface totale de la boucle d'hystérésis = l'énergie dissipée lorsqu'un matériau de volume unitaire est magnétisé au cours d'un cycle d'opération.

• La croissance des domaines et la rotation des domaines se produisent pendant la magnétisation. Tous deux peuvent être réversibles ou irréversibles.

• Les matériaux magnétiques sont principalement classés (en fonction de l'amplitude de la force coercitive) en deux catégories : matériaux magnétiques durs et matériaux magnétiques doux,

Maintenant, nous pouvons aborder le sujet. Les matériaux magnétiques doux peuvent être facilement magnétisés et démagnétisés. Cela est dû au fait qu'une petite quantité d'énergie suffit pour cela. Ces matériaux ont un champ coercitif très faible, inférieur à 1000 A/m.

La croissance des domaines de ces matériaux peut être facilement réalisée. Ils sont principalement utilisés pour augmenter le flux ou/et pour créer un chemin pour le flux généré par le courant électrique courant. Les principaux paramètres utilisés pour évaluer ou considérer les matériaux magnétiques doux sont la perméabilité (utilisée pour déterminer comment un matériau réagit au champ magnétique appliqué), la force coercitive (déjà discutée), la conductivité électrique (la capacité du matériau à conduire le courant électrique) et la saturation magnétique (quantité maximale de champ magnétique qu'un matériau peut générer).

Boucle d'hystérésis

C'est en fait une boucle tracée par le matériau magnétisé lorsqu'il est soumis à un champ magnétique alternatif. Pour les matériaux magnétiques doux, la boucle aura une petite surface (figure 2). Ainsi, les pertes par hystérésis sont minimales.

Propriétés des matériaux magnétiques doux

• Perméabilité maximale.

• Force coercitive faible.

• Petites pertes par hystérésis.

• Petite induction résiduelle.

• Saturation magnétique élevée

Certains des matériaux magnétiques doux importants sont les suivants :
Fer pur
Le fer pur contient une teneur en carbone très faible (> 0,1 %). Ce matériau peut être raffiné pour obtenir une perméabilité maximale et une faible force coercitive grâce à une technique appropriée pour le rendre un matériau magnétique doux. Cependant, il produit des pertes par courants de Foucault lorsque soumis à une densité de flux très élevée en raison de sa faible résistivité. Il est donc utilisé dans des applications à basse fréquence telles que des composants pour des instruments électriques et des noyaux d'électroaimants.

Alliages de fer-silicium
Ce matériau est le plus couramment utilisé comme matériau magnétique doux. L'ajout de silicium augmente la perméabilité, réduit les pertes par courants de Foucault en augmentant la résistivité, et diminue les pertes par hystérésis. Ils sont utilisés dans les machines tournantes électriques, les électroaimants, les machines électriques et les transformateurs.
Alliages de nickel-fer (Hypernik)
Ils sont utilisés dans les équipements de communication tels que les transformateurs audio, les têtes d'enregistrement et les modulateurs magnétiques en raison de leur haute perméabilité initiale dans des champs faibles. Ils présentent également de faibles pertes par hystérésis et par courants de Foucault.
Acier laminé orienté grain: utilisé pour fabriquer les noyaux de transformateurs.
Mu-métal : utilisé dans les petits transformateurs destinés aux applications de circuits.
Magnétos céramiques : utilisés pour fabriquer des dispositifs de mémoire pour les appareils à micro-ondes et les ordinateurs.

Applications des matériaux magnétiques doux

Il existe principalement deux types d'applications pour les matériaux magnétiques doux : les applications en courant continu (CC) et les applications en courant alternatif (CA).

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