一文带你搞懂磁芯
时间：2020-10-24 12:09:15
大家好，今天我们来简单聊一聊磁芯。
之所以磁芯，因为核心用于电感器，电容器等效于中间绝缘介质。核心确定许多电感器的特性。例如，大家都知道，
①电感线圈里面加个磁芯，电感值会增大很多，这是为什么呢？
而电感有饱和电流，那么为什么电感是饱和的呢？
③磁滞回线是什么？
④磁导率又是个啥？
物质的磁性
首先来说下物质的磁性 是怎么来的。所有物质的磁性 都是电流产生的，永久磁铁的磁性就是分子电流产生的。所谓分子电流就是磁性材料原子内的电子围绕原子核旋转形成的。
电子信息运动发展形成自己一个个小的磁铁，这些小的磁体在晶格中排列在一个重要方向，形成学生一个个小的磁区域，也就是磁畴。正是因为磁铁里面的磁畴整体进行排列有方向，因此我国宏观上我们可以看到磁铁有磁性。
我们使用的磁芯一般是软磁，如果没有磁化，里面的磁畴是无序的，所以没有显示外部磁。
磁芯如何使电感值增大
为什么一个电感线圈里面可以加个磁芯，电感值会增大企业很多？
在线圈之间没有磁芯的时候，给线圈可以通过进行一定的电流，根据电生磁原理，这时我们会有一个磁场穿过线圈，假定这时学生产生的磁场强度为H。
如果此时线圈中有一个磁心，磁心中的某些磁畴在磁场 h 的作用下会按顺序排列，这些磁畴在原磁场方向上会产生相同的磁场，而且比磁心大得多，因此总磁场会大大增加，这两个磁畴的磁场强度称为 b。
这种增加磁场的能力有一个参数叫做磁导率？ b=？ H.前面的解释是为了便于理解。
事实上?的严谨的定义是这样的。在相同经济条件下，铁磁介质中所学习产生的磁感应技术强度比空气环境介质管理中大得多。为了进行表征通过这种文化特性，将不同的磁介质用一个安全系数?来考虑， ?称为工作介质材料磁导率，表征分析物质的导磁能力。在介质中， ?越大，介质中磁感应强度B就越大。
为什么电感有饱和电流
如前所述，电流产生的磁场由于磁畴在磁芯中的有序排列而大大增强。 电流越大，有序磁畴越多，磁场越大，通过线圈的磁通越大，这与电流基本成正比。 电感定义为线圈的自感系数，等于磁通与电流的比值，所以在正常条件下，电感L是常数。 当电流达到一定水平时，磁芯中的所有磁畴都已有序排列。 即使电流增加，也没有多余的磁畴可以有序地排列以增加磁场，因此磁场强度基本不增加。 此时我们说电感饱和，电流增大，磁通不再增大，电感值等于磁通除以电流，故电感值下降。 通常，我们使用的电感和饱和电流一般定义为相对于初始值降低30%对应的电流值。
B-H磁滞回线理解
横坐标上的磁场 h 和磁感应强度上的磁场 b 之间的区别只是字面上的难以理解。磁场强度 h 通常是由电流产生的，所以它可以理解为线圈本身的磁场强度，不需要任何电介质材料。B 是充满磁性物质的磁感应强度。H 主要与电流有关，b 主要与磁性材料有关。B-h 磁滞回线描述了磁性材料的重复磁化特性。
我们可以先看OS这一段，磁性纳米材料企业如果学生先前研究没有一个磁化过，那么作为初始磁性为0，就在O点，这时教师如果需要进行交流磁化，增大H，那么会沿曲线到达S点，S点处，完全磁饱和。这个问题时候就是如果能够减小H到0，并不会选择回到O点，只会回到Br点，Br为剩磁，这是中国因为我国部分磁畴发生了一种刚性偏转。因为剩磁的存在，理论上磁性复合材料再也回不到O点了，除非加热到居里温度。这种磁化曲线与退磁曲线不重合，B的改变管理滞后H的现象称为磁滞现象。
到达Br后，继续施加反向的磁场，到达-Hc处，此时B才能为0。Hc也叫矫顽磁力。意义就是，由于磁滞现象，要使磁介质中的B为0，需要一定的反向磁场强度。
继续不断增大反向的磁场，到达-Hs处，此时可以发生发展反向磁饱和。如果我们此时通过减小反向的磁场到0，就会到-Br点，再增大正向影响磁场会到达Hc点，继续进行增大会会到S点。这就是这样一个比较完整的磁滞回线。
理解这个滞环有什么用？
很容易可以想到，永磁体工作就是他们那种剩磁Br比较大的，属于硬磁材料。
而我们需要使用的电感，磁芯应是软磁性纳米材料，剩磁比较小。为什么呢？可以通过这样学生理解，我们社会理想的电感是储能元件，有电流时储存系统能量，没电流时能量被释放，本身发展并不直接消耗大量能量，并且对于这个过程中能量是磁场能。而实际的磁芯，电流流过时，产生一个磁场，有了磁场能，然后进行电流信号变为0，因为磁滞现象，磁芯会有剩磁，也就是说磁芯没有把磁场能全部还回来，自己留了很大一部分，这一重要部分企业其实他们就是磁芯的磁滞损耗了。所以说，磁滞越大，那么这种损耗问题也就越来越大，为了能够减小损耗，电感磁芯自然就选择软磁铁材料了。
此外，我们可以推断，当电流达到一定值时，电感随电流的增加而减小。 由于B=uH，所以渗透率u是这条曲线的斜率。 我们可以看到整个曲线与S型相似。 电流相对较小时，H和B基本呈线性，磁导率u基本不变，故电感也不变。 当电流较大时，H和B是非线性的，斜率变低，即u变小，则电感变小。 相信这一点，你可以看到为什么电感和电流曲线是这样的电感规格手册。
总结
总结 一下，电感的磁芯决定了电感的饱和电流，也决定了电感值与电流的变化曲线，磁滞损耗等等。所以对于常用的磁芯，我们对其特性应该有一些了解。
原文进行标题：磁芯的特性可以理解
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