磁导与磁导系数概念及磁导率测量方法

2024-04-28 10:31:44
一·、磁导与磁导系数概念
       磁导:磁通Φ与磁动势F的比值,类似于电路中的电导。是反映材料导磁能力的一个物理量。
       磁导系数,Pc:即为导磁率,磁感应强度Bd与其磁化强度的比率,即Pc=Bd/Hd。也即我们所说的"负载线"或磁体的工作点。导磁率可用来衡量磁性材料被磁化的容易程度,或者说是材料对外部磁场的灵敏程度。磁导系数可用来估计各种条件下的磁通值。在磁路中,近似有:Bd/Hd=lm/Lg,其中lm是磁体的长度;Lg是相对应磁体气隙的长度。因此Pc是磁路设计中的一个重要的物理量。
二、磁导率测量方法
       测量磁导率的方法主要有冲击检流计法、电感测量法和平行板电容法等。其具体操作流程如下:
1、冲击检流计法
       主要用于测量静态磁导率,即在静磁场H的作用下,测量磁感应强度B与H的比值,即μ=B/H。
2、电感测量法
       适用于测量磁性材料的磁导率,通过在磁环上绕制线圈并测量其电感,然后利用公式计算出磁导率。例如,可以使用精密LCR测试仪测量电感,并通过样环的尺寸和线圈匝数计算出磁导率。在测量复数磁导率时,可以通过比较线圈的电感和电阻(在有和无磁环的情况下),利用公式μ/μ0=【(R-R0)+jωL】/jωL0计算出复数磁导率。其对于不同的材料和频率范围,还可以使用驻波法和谐振腔法进行测量。
3、平行板电容法
       此法实际上用于测量介电常数,而非磁导率,但可以用于某些特定情况下的磁性材料测试。
       此外,在测量过程中,需要注意对磁性材料样品进行标准化处理,以确保测试结果的准确性。具体选择哪种方法取决于所需测量的磁导率类型(如静态、复数)以及样品的特性。
三、导磁率和磁导率的区别
       导磁率和磁导率是描述材料对磁场响应特性的物理量,但它们在概念和应用上有所不同。
       磁导率是一个广义的概念,它描述了物质对磁场的响应能力。磁导率是物质中磁感应强度B与磁场强度H之比,定义为μ=B/H。在磁导率的计算上,可以分为绝对磁导率和相对磁导率。绝对磁导率是一个常数,表示在真空中磁导率的值,而相对磁导率是指物质的磁导率与真空中的磁导率(或称磁常数)之比,即μr=μ/μ0。相对磁导率可以表示物质受磁场作用时,其中磁场相对于H的增加(μr>1)或减少(μr<1)的程度。
       导磁率则是反映材料导磁性能的一个物理量,具体表现为某种材料在某个形态、环境下的实际的导磁能力。其大小不仅与材料的磁导率有关,还与材料的导磁面积和导磁长度有关。
       总结来说,磁导率是描述物质对磁场响应能力的物理量,而导磁率则更侧重于描述在特定条件下,材料实际表现出的对磁场的响应能力。两者虽然相关,但在实际应用中需要根据具体的物理环境和条件来区分和理解。
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