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磁気概念定義

2025-09-04

永久磁性材料:永久磁石材料が印加磁場(chǎng)によって磁化された後も磁性は消失せず、外部空間に安定した磁場(chǎng)を提供することができる。ネオジム鉄ホウ素永久磁石によく用いられる測(cè)定指標(biāo)は以下の4種類である:

殘留磁気(Br):単位はテスラ(T)とガウス(Gs)1 Gs=0.0001 T

閉路環(huán)境下で1つの磁石が外磁場(chǎng)によって充填されて技術(shù)的に飽和した後、外磁場(chǎng)を取り消す。このとき、磁石が示す磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度を殘留磁気と呼ぶ。これは、磁石が提供できる最大の磁束値を表します。減磁曲線からは、空隙がゼロの場(chǎng)合に対応するため、実際の磁路における磁石の磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度は殘留磁石よりも小さいことがわかる。ネオジム鉄ホウ素は現(xiàn)在発見されているBrで最も高い実用的な永久磁石材料である。

磁気誘導(dǎo)保磁力(Hcb):単位はアン/メートル(A/m)とオスター(Oe)または1 Oe≒79.6 A/m

技術(shù)的に飽和磁化された磁石が逆著磁された場(chǎng)合、磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度をゼロに低下させるために必要な逆磁場(chǎng)強(qiáng)度の値を磁気誘導(dǎo)保磁力(Hcb)と呼ぶ。しかし、このときの磁石の磁化はゼロではなく、加えられた逆磁場(chǎng)と磁石の磁化作用が相殺されているだけである。(外部磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度はゼロを示す)この時(shí)、外部磁場(chǎng)を取り消すと、磁石はまだ一定の磁気エネルギーを持っている。ネオジム鉄ホウ素の保磁力は一般に11000 Oe以上である。

內(nèi)部保磁力(Hcj):単位はアン/メートル(A/m)とオスター(Oe)1 Oe≒79.6 A/m

磁石の磁化をゼロにするために必要な逆磁場(chǎng)強(qiáng)度を、內(nèi)部保磁力と呼びます。內(nèi)部保磁力は磁石の反減磁能力を測(cè)定する物理量であり、印加された磁場(chǎng)が磁石の內(nèi)部保磁力に等しい場(chǎng)合、磁石の磁気特性は基本的に除去される。ネオジム鉄ホウ素のHcjは溫度が高くなるにつれて低下するので、高溫環(huán)境で働く必要がある場(chǎng)合は高Hcjの番號(hào)を選択する必要があります。

磁気エネルギー積(BH):単位は焦點(diǎn)/m 3(J/m 3)または高?奧(GOe)1 MGOe≒7.96 kJ/m 3

減磁曲線上の任意の點(diǎn)のBとHの積はBHを磁気エネルギー積と呼び、B×Hの最大値を最大磁気エネルギー積(BH)maxと呼ぶ。磁気エネルギー積は恒量磁石に蓄積されるエネルギーの大きさの重要なパラメータの1つであり、(BH)maxが大きいほど磁石に含まれる磁気エネルギーが大きいことを意味する。磁気回路を設(shè)計(jì)する際には、できるだけ磁石の動(dòng)作點(diǎn)が最大磁気エネルギー積に対応するBとHの近くにあるようにしなければならない。

等方性磁石:どの方向の磁気エネルギーも同じ磁石。

異方性磁石:方向によって磁気エネルギーが異なります。そして、配向時(shí)に最も磁気エネルギーの高い磁石が得られる方向が存在する。焼結(jié)ネオジム鉄ホウ素永久磁石は異方性磁石である。

配向方向:異方性の磁石が最適な磁気エネルギーを得ることができる方向を磁石の配向方向と呼ぶ。「配向軸」、「磁化しやすい軸」とも呼ばれます。

磁場(chǎng)強(qiáng)度:空間のどこかの磁場(chǎng)の大きさを指し、Hで表して、その単位はA/m(A/m)です。

磁化:材料內(nèi)部の単位體積當(dāng)たりの磁気モーメントベクトル和を指し、Mで表し、単位はA/m(A/m)である。

磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度:磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度Bの定義は、B=μ0(H+M)であり、ここでHとMはそれぞれ磁化と磁場(chǎng)強(qiáng)度であり、μ0は真空透磁率である。磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度は磁束密度、すなわち単位面積內(nèi)の磁束とも呼ばれる。単位はテスラ(T)である。

磁束:所與の面積內(nèi)の全磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度。磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度Bが磁石表面Aに均一に分布する場(chǎng)合、磁束Φの一般的な式はΦ=B×Aである。磁束のSI単位はマクスウェルである。

相対透磁率:真空透磁率に対する媒體透磁率の比、すなわちμr=μ/μoである。CGS単位系では、μo=1。また、空気の相対透磁率は実際の使用において1をとることが多く、また銅、アルミニウム及びステンレス鋼材料の相対透磁率も1に近似している。

磁気ガイド:磁束Φと磁気起電力Fの比は、回路中のコンダクタンスに似ている。は材料の磁気伝導(dǎo)能力を反映する物理量である。

磁気伝導(dǎo)率Pc:また、減磁係數(shù)であり、減磁曲線上で、磁気誘導(dǎo)強(qiáng)度Bdと磁場(chǎng)強(qiáng)度Hdの比率、すなわちPc=Bd/Hdであり、磁気誘導(dǎo)係數(shù)は各種條件下の磁束値を推定するために用いることができる。孤立磁石Pcは磁石のサイズだけに関係しており、減磁曲線とPc線の交點(diǎn)が磁石の動(dòng)作點(diǎn)であり、Pcが大きいほど磁石の動(dòng)作點(diǎn)が高くなり、減磁されにくくなる。一般に、孤立磁石に対する配向長(zhǎng)さは、Pcが相対的に大きいほど大きくなる。したがって、Pcは永久磁気回路設(shè)計(jì)における重要な物理量である。