关于磁损耗介绍

[拼音]：cisunhao

[外文]：magnetic loss

磁性材料在磁化过程和反磁化过程中有一部分能量不可逆地转变为热，所损耗的能量称磁损耗。磁损耗Wm包括涡流损耗We、磁滞损耗Wh以及其他磁弛豫或磁后效引起的剩余损耗Wr， 即Wm=We+ Wh+ Wr。在一般情况下，磁损耗在铁氧体中主要是剩余损耗和磁滞损耗；金属磁性材料中则主要是涡流损耗和磁滞损耗。

磁性导体在交变磁场中，由于电磁感应而产生涡电流，这就引起磁场强度H和磁感应强度B的振幅和相位在材料内部的不均匀分布，并使B的相位落后于H的相位而增加一部分能量损耗，称为涡流损耗。对一些金属磁性材料的实验研究表明：测得的磁损耗要比理论计算的涡流损耗和准静态损耗之和大得多。实验与理论之差的额外损耗称为反常损耗。反常损耗部分来源于畴壁移动时通过电磁感应在畴壁附近感生的微涡流；另一部分则是由于畴壁的钉扎或畴壁的变形。值得注意的是，反常损耗在一些金属磁性材料（如硅钢片）总损耗中占很大部分。

磁滞损耗是由于磁性材料中存在不可逆的磁化过程（畴壁的不可逆位移，磁畴的不可逆转动）。在准静态磁化情形下，磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。在中等和强交变磁场下，一些金属磁性材料的磁滞损耗适合施泰因梅茨型经验公式，f是频率， η和n是与材料有关的常数，例如，对3％Si-Fe合金，n≈1.6，η≈1.2×10-4尔格／（厘米3·高斯）。

剩余损耗指除了涡流损耗和磁滞损耗以外的其他所有损耗。它是由具有不同机制的磁弛豫过程所导致的。在低频和弱磁场中，剩余损耗主要是磁后效损耗，且与频率无关。高频下剩余损耗主要包括尺寸共振、畴壁共振和自然共振等引起的损耗。在铁氧体中剩余损耗占优势。

磁后效引起的剩余损耗与频率、畴壁位移和磁化矢量转动的阻尼系数成比例。这种损耗大致有两类：里希特型和约旦型损耗。前者与温度和频率有关；后者对温度和频率的依赖性甚小。里希特型损耗主要是由杂质扩散产生的感生各向异性引起的。约旦型损耗则主要是由热涨落引起的。铁氧体的里希特损耗是由于价电子在离子间扩散引起的。

在104赫以上的高频和超高频区，铁氧体磁谱与磁损耗有关的磁导率虚分量μ″在不同频率区域可能出现几个吸收峰，它们对应着共振损耗，也是一种弛豫损耗。随着频率升高，这些吸收峰分别是由尺寸共振、畴壁共振、自然共振和自然交换共振引起的。

参考书目

1. 郭贻诚编著:《铁磁学》，高等教育出版社，北京，1965。
2. 北京大学物理系《铁磁学》编写组编:《铁磁学》，科学出版社，北京，1976。
3. 李荫远、李国栋编：《铁氧体物理学》，修订版，科学出版社，北京，1978。