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在材料力學(xué)中,“軟”是指材料很容易在接觸或壓力下變形。但是,當(dāng)我們談到軟磁材料時(shí),并不是說材料是軟的,而是說材料的磁性在外加磁場時(shí)很容易發(fā)生變化。
圖 1,當(dāng)釘子靠近永磁體的不同磁極時(shí),它的極性會(huì)發(fā)生變化。
在我們通常的印象中,磁鐵是一種會(huì)發(fā)出磁場并吸引鐵質(zhì)物體的物體,例如釘子。一般來說,釘子也是一塊磁鐵,但它的極性會(huì)很容易改變。如圖 1a) 所示,當(dāng)磁鐵的北極接近釘頭時(shí),釘頭會(huì)出現(xiàn)南極,釘尾也會(huì)相應(yīng)地出現(xiàn)北極。因?yàn)榕c兩極不同的是相互吸引,釘子被磁鐵吸引。當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵使其南極靠在釘子上時(shí),如圖 1b) 所示,釘子仍然會(huì)被磁鐵吸引,而不是由于同極相互排斥而被排斥。這是因?yàn)榇盆F的轉(zhuǎn)動(dòng)改變了釘子的極性,現(xiàn)在釘頭是北極,釘尾是南極。由于磁性服從外場,鐵制成的釘子等物體被稱為軟磁鐵。
相反,普通磁體的極性會(huì)(應(yīng)該)抵抗外部磁場的影響而保持不變,因此,它們被稱為永磁體或硬磁體。順便說一句,當(dāng)軟磁體是獨(dú)立的并且不受任何其他硬磁體或外部磁場的影響時(shí),它的磁極會(huì)分解成許多更小的磁極,稱為磁疇,每個(gè)磁疇的極性與其相鄰磁疇反平行或垂直。
綜上所述,在談到軟磁材料時(shí),我們指的是磁性材料的柔軟性,而不是機(jī)械性能。
軟磁材料的應(yīng)用范圍很廣。幾乎所有涉及電能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換的機(jī)器,如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī),以及涉及電流波形轉(zhuǎn)換的設(shè)備,如變壓器、逆變器、轉(zhuǎn)換器、電感器、濾波器等,都是必不可少的。軟磁材料也可用于制造利用磁吸引力的設(shè)備,例如吸引鐵部件的電磁鐵或吸引硬磁鐵的鐵板。因此,您會(huì)在吹風(fēng)機(jī)、吸塵器、洗衣機(jī)、空調(diào)、手機(jī)(無線)充電器中找到軟磁材料、電腦的電源,或者冰箱的門,經(jīng)常用硬磁鐵夾住記事本或兒童畫等。