1.5. Кривые намагничивания

Одной из основных характеристик магнитного материала является кривая начального намагничивания. Она выражает зависимость магнитной индукции  от напряженности внешнего пола Н при медленном изменении напряженности (рис. 1.3, а). За начальное  принято состояние полного размагничивания, когда намагниченность материала  и напряженность внешнего поля Н равны нулю (точка О на рис. 1.3, а). В полностью размагниченном материале весь объем составляющих его кристаллов поровну разделен между доменами с противоположно направленными векторами спонтанного намагничивания , совпадающими по направлению с осями легкого намагничивания. Схематически это состояние сердечника изображено на рис. 1.3, б.

На участке ОА кривой намагничивания, при малых значениях напряженности внешнего поля Н, происходит рост доменов, направление вектора намагниченности которых  близко к направлению вектора напряженности внешнего поля Н, за счет уменьшения других доменов (рис. 1.3, в). Изменение границ доменов происходит плавно, является обратимым и исчезает с исчезновением внешнего поля. Наклон этого участка кривой характеризуется начальной магнитной проницаемостью mн.

Рис. 1.3. Кривые начального намагничивания

С увеличением внешнего поля на участке АВ изменение границ доменов происходит скачкообразно.



Векторы намагниченности  скачком поворачивают на 90 или 180о (рис. 1.3, г). Процесс этот необратим. Домены сохраняют новое направление, и после снятия поля. Этим объясняется остаточное намагничивание. Вблизи точки  весь кристалл становится однодоменным (рис. 1.3, д). Участок АВ характеризуется максимальной магнитной проницаемостью mм. 

На участке ВС происходит постепенный доворот векторов намагниченности к направлению внешнего поля. При этом они отклоняются от осей легкого намагничивания (рис. 1.3, е). Когда векторы  и  станут параллельными, материал будет насыщен и его индукция станет равной:

.

Наступает это при напряженностях в десятки и сотни раз, превышающих напряженность, создаваемую обмотками при нормальной работе магнитных элементов.

На участке СD происходит парапроцесс – ориентация полем спиновых моментов, дезориентированных тепловым движением. При этом  стремиться к максимальному возможному значению . И индукция  растет еще дальше. Кроме того,  растет и за счет того, что увеличивается . Поэтому полного насыщения материала практически не существует. Процесс этот также обратим.

Кривая начального намагничивания плохо воспроизводится и поэтому редко используется в расчетах.