Propriétés magnétiques des matériaux de construction

Pour finaliser le matériau pour un produit ou une application d'ingénierie, nous devons avoir la connaissance des propriétés magnétiques des matériaux. Les propriétés magnétiques d'un matériau sont celles qui déterminent la capacité du matériau à être adapté à une application magnétique particulière. Certaines des propriétés magnétiques typiques des matériaux d'ingénierie sont énumérées ci-dessous-

• Perméabilité

• Rétention ou hystérésis magnétique

• Force coercitive

• Réluctance

Perméabilité

C'est la propriété d'un matériau magnétique qui indique comment le flux magnétique se construit dans le matériau. Parfois, elle est également appelée susceptibilité magnétique du matériau.
Elle est déterminée par le rapport de la densité de flux magnétique à la force magnétisante produisant cette densité de flux magnétique. Elle est notée par µ.
Ainsi, μ = B/H.
Où, B est la densité de flux magnétique dans le matériau en Wb/m2
H est la force magnétisante de l'intensité du flux magnétique en Wb/Henry-mètre
L'unité SI de perméabilité magnétique est Henry / mètre.

La perméabilité du matériau est également définie par, μ = μ0 μr
Où, µ0 est la perméabilité de l'air ou du vide, et μ0 = 4π × 10-7 Henry/mètre et µr est la perméabilité relative du matériau. µr = 1 pour l'air ou le vide.
Un matériau sélectionné pour le noyau magnétique des machines électriques doit avoir une perméabilité élevée, afin que le flux magnétique nécessaire puisse être produit dans le noyau avec moins de tours-ampères.

Rétention

Lorsqu'un matériau magnétique est placé dans un champ magnétique externe, ses grains s'orientent dans la direction du champ magnétique. Cela entraîne la magnétisation du matériau dans la direction du champ magnétique externe. Même après la suppression du champ magnétique externe, une certaine magnétisation persiste, ce qui est appelé magnétisme résiduel. Cette propriété du matériau est appelée rétention magnétique du matériau. Une boucle d'hystérésis ou courbe B-H d'un matériau magnétique typique est montrée dans la figure ci-dessous. La magnétisation Br dans la boucle d'hystérésis ci-dessous représente le magnétisme résiduel du matériau.

Force coercitive

En raison de la rétention du matériau, même après la suppression du champ magnétique externe, une certaine magnétisation persiste dans le matériau. Ce magnétisme est appelé magnétisme résiduel du matériau. Pour supprimer cette magnétisation résiduelle, il faut appliquer un champ magnétique externe dans la direction opposée. Cette force magnétique motrice (AT) requise pour surmonter le magnétisme résiduel est appelée "force coercitive" du matériau. Dans la boucle d'hystérésis ci-dessus, – Hc représente la force coercitive.
Les matériaux ayant une grande valeur de magnétisation résiduelle et de force coercitive sont appelés matériaux magnétiquement durs. Les matériaux ayant une très faible valeur de magnétisation résiduelle et de force coercitive sont appelés matériaux magnétiquement doux.

Réluctance

C'est une propriété d'un matériau magnétique qui résiste à la construction du flux magnétique dans le matériau. Elle est notée par R. Son unité est “Ampère-tours / Wb”.
La réluctance d'un matériau magnétique est donnée par,

Un matériau magnétique dur approprié pour le noyau des machines électriques doit avoir une faible réluctance (un matériau magnétique doux aussi, bien que cela soit moins courant).

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