剩磁是什么意思?

剩磁是什么意思?

你可能这样玩过:把螺丝刀在磁铁上蹭几下,螺丝刀就会带点磁性,能吸住小铁钉。这种现象其实和一个磁学名词有关——剩磁。

一、什么是“剩磁”?

剩磁,简单来说,就是磁铁被磁化后,即使外部磁场消失,它自己还残留的磁性

“剩磁”的专业名称是剩余磁感应强度(Residual Magnetic Induction),缩写为 Br。表示磁体在外磁场的作用下,充磁到饱和后撤消外磁场,在磁化方向上保留剩余的磁感应强度。

剩磁是永磁材料的一种固有特性,通常以特斯拉T或高斯Gauss来表示。直观表现为磁滞回线或退磁曲线与B轴的交点,是表征永磁材料充磁后所提供的磁场大小的指标。

可以这样类比帮助理解:将一根弹簧拉伸或压缩,使其发生弹性变形,撤去外力后,弹簧并不总能100%恢复原状,会保留一部分形变能量——这就是所谓的“剩余弹力”。

磁铁也是类似,在强磁场作用下,内部微观结构有序排列,撤去磁场之后,这种排列结构部分保留,于是形成了“剩磁”。

磁滞回线图(B-H 曲线)

二、为什么磁铁会有“剩磁”?——从磁畴到磁化曲线

磁性材料内部由大量微小的“磁畴”组成,每个磁畴内部的电子自旋方向一致,可以看作微型磁体。在材料处于未磁化状态时,这些磁畴的方向是随机的,整体表现为无磁性或弱磁性。

当材料暴露在外部磁场中,磁畴开始逐步重新取向,趋向于与外磁场方向一致,材料的整体磁感应强度随之上升。如果外磁场足够强并持续一段时间,几乎所有磁畴都将朝统一方向排列,材料被完全磁化。

撤去外部磁场后,由于材料内部磁畴之间的作用力、晶体结构以及磁各向异性等因素,有一部分磁畴不会立即恢复原先的无序排列,而是保持在原先的取向状态,这就导致了磁性残留,即“剩磁”。

磁畴在磁化前、磁化中、磁化后状态的示意图

三、剩磁对磁力的影响

剩磁(Br)是描述磁性材料在经历饱和磁化后、外部磁场撤除时,材料内部仍保持的磁感应强度。它是决定磁铁是否具备持续磁场能力的核心参数之一,对磁铁在实际应用中产生磁力起到基础性作用。

在其他参数相同的情况下,较高的剩磁值意味着材料具有更高的磁化程度,并且在去除外部磁场后仍能保持较高的磁感应强度。

四、常见永磁材料的剩磁指标对比

就像被磁铁蹭过的螺丝刀,磁场虽然已经撤去,磁性却仍然残留在材料中——这,正是剩磁的本质。你在选用磁铁时,是否曾经留意过这个指标?

欢迎在评论区留言讨论你遇到的磁力需求、设计难题或选型困惑,我们会从工程实践角度为你答疑解惑。

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