Propietats magnètiques dels materials d'enginyeria

Electrical4u

Camp: Electricitat bàsica

China

Per finalitzar el material per a un producte o aplicació d'enginyeria, hauríem de tenir coneixement de les propietats magnètiques dels materials. Les propietats magnètiques d'un material són aquelles que determinen la capacitat del material per ser adequat per a una aplicació magnètica específica. Algunes de les típiques propietats magnètiques dels materials d'enginyeria es llisten a continuació-

Permeabilitat
Retentivitat o Histeresis Magnètica
Força coercitiva
Reluctància

Permeabilitat

És la propietat d'un material magnètic que indica com de fàcilment es pot crear el flux magnètic en el material. A vegades també es coneix com a susceptibilitat magnètica del material.
Es determina pel rati de la densitat de flux magnètic a la força magnetitzadora que produeix aquesta densitat de flux magnètic. S'indica amb µ.
Així, μ = B/H.
On, B és la densitat de flux magnètic en el material en Wb/m2
H és la força magnetitzadora de la intensitat del flux magnètic en Wb/Henry-metre
L'unitat SI de permeabilitat magnètica és Henry / metre.

La permeabilitat del material també es defineix com, μ = μ0 μr
On, µ0 és la permeabilitat de l'aire o el buit, i μ0 = 4π × 10-7 Henry/metre i µr és la permeabilitat relativa del material. µr = 1 per a l'aire o el buit.
Un material seleccionat per al nucli magnètic en màquines elèctriques hauria de tenir una alta permeabilitat, de manera que es pugui produir el flux magnètic necessari en el nucli amb menys ampere-voltes.

Retentivitat

Quan un material magnètic es col·loca en un camp magnètic extern, els seus graons es dirigeixen en la direcció del camp magnètic. Això resulta en la magnetització del material en la direcció del camp magnètic extern. Ara, fins i tot després de la supressió del camp magnètic extern, existeix una certa magnetització, anomenada magnetisme residual. Aquesta propietat del material es diu retentivitat magnètica del material. Un cicle d'histeresis o curva B-H d'un material magnètic típic es mostra en la figura següent. La magnetització Br en el cicle d'histeresis inferior representa el magnetisme residual del material.

cicle d'histeresis b-h curve

Força Coercitiva

Degut a la retentivitat del material, fins i tot després de la supressió del camp magnètic extern, existeix una certa magnetització en el material. Aquesta magnetització s'anomena magnetisme residual del material. Per eliminar aquesta magnetització residual, hem d'aplicar un camp magnètic extern en la direcció contrària. Aquesta força electromotriz (ATs) externa necessària per superar el magnetisme residual s'anomena "força coercitiva" del material. En el cicle d'histeresis anterior, – Hc representa la força coercitiva.
Els materials amb un gran valor de magnetisme residual i força coercitiva es coneixen com a materials magnèticament durs. Els materials amb un valor molt baix de magnetisme residual i força coercitiva es coneixen com a materials magnèticament sofs.

Reluctància

És una propietat del material magnètic que resisteix a la creació de flux magnètic en el material. Es denota amb R. La seva unitat és "Ampere-voltes / Wb".
La reluctància del material magnètic es dóna per,

Un material magnètic dur adequat per al nucli de màquines elèctriques hauria de tenir una baixa reluctància (un material magnètic sofl també, encara que això és menys comú).