磁滞曲线---
铁磁性材料在磁场中磁化的现象
一,简介
若将原本未带磁性的铁磁性物质(铁,钴,镍)放入通电的螺线管中,其产生的磁场可以
将此材料磁化带有磁性,但外加磁场去除后,铁磁性物质的磁性不会马上消除,仍保有磁性,
此即磁滞的现象.此实验则利用逐步增加螺线管的通电电流来增加磁场,再逐渐减小电流,
并通以反向电流,即可绘出材料的磁滞曲线,我们将测定软铁实心或层状铁心的磁滞曲线.
二,原理
自从IBM首次实现利用磁性材料作为资讯储存的媒体以来,软硬磁碟机已经成为电脑
数位资讯储存媒体的主流,磁碟片上都布满一层磁性物质,通过磁头感应磁性物质的排列方
向就可以读出资料,也能将这些磁性物质的排列方向改变,以写入资料,不会因磁场的移除
而失去资料,其基本的原理即为磁滞效应,所以了解磁滞现象与磁滞曲线,将是一个有趣的
课题.
首先,我们先来看看,何谓磁滞(hysteresis)的现象与磁滞曲线(hysteresiscurve).将铁
磁性物质置於一外加磁场下,当外加磁场由零(A点)逐渐增大时,铁磁性物质之感应磁场也随
之增大.当外加磁场增大到某一程度后,无论磁场再如何增大,铁磁性物质感应的磁场也不
再增大,此即达到饱和(C点).此时,再逐渐减小外加磁场,则铁磁性物质之感应磁场亦随之
减小但减小较慢,其路径并不沿原磁化曲线(magnetizationcurve)CBA返回,而是沿另一曲线
CD变化.直到外加磁场降为零,而铁磁性物质仍保有磁性,此即磁滞现象,而此点(D点)所
具有的磁场称为该磁性物质之残磁量(residualinduction,Br).实际上,若欲使该磁性物质之磁
化量归趋於零,则需外加一反向磁场以作为去磁之用,如下图所示,至少需外加如E点之反
向磁场才能使M场为零.此时,E点之H值称为物质之抗磁力或矫顽磁力(coercivity,Hc),
或称之为抗磁场强度(coercivefieldintensity).相同於正向之外加磁场之效应,反向磁场大到
某一程度,铁磁性物质磁化强度亦会达到饱和(F点),减小反向磁场至零点(G点),铁磁性物
质仍具磁性.再通以正向磁场,磁化曲线会沿曲线GC到达C点而成一个封闭曲线.此封闭
曲线即称为磁滞曲线.
