磁损耗是指
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。
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。