永久磁铁和临时磁铁的区别

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主要区别 – 永久磁铁与临时磁铁

磁铁是我们日常生活中极其重要的一部分。磁铁用于门锁并在冰箱门上贴上便条,但我们通常不知道,我们周围的大多数磁铁都以电磁铁的形式存在于电路中。冰箱门上的磁铁类型是永久磁铁,而用于制造电磁铁的磁铁通常是临时磁铁。这 主要区别 永久磁铁和临时磁铁之间的区别是 永磁体不需要外部磁场来保持磁化 然而, 临时磁铁只有在有强大的外部磁场时才会保持磁化 在他们旁边。

什么是永磁体

永磁体是可以长时间保持磁性的磁铁。永磁体由坚硬的铁磁材料制成。它们可以通过将它们置于外部磁场中而被磁化。铁磁材料表现出磁滞现象:当外部磁场逐渐反转时,材料在更长的外部磁场强度范围内抵抗退磁。这总结在下面的磁化曲线中:

铁磁材料的磁化曲线

横轴给出外部磁场的大小,纵轴给出磁化强度。注意当外部磁场增加时

(遵循底部曲线),材料的磁化强度迅速增加。当外部磁场反向时(顶部曲线),磁化强度不会在更大范围的减小或反向磁场中显着降低。这种行为对于硬铁磁材料来说是典型的。硬铁磁材料包括铝、钴和钢。

什么是临时磁铁

临时磁铁也可以通过将它们放置在外部磁场中来磁化。只要外部磁场开启,材料的磁性就会持续,当外部磁场消失时,磁性就会消失。临时磁性材料包括顺磁体和​​软铁磁体。

构成顺磁性材料的原子的磁矩彼此不对齐。当它们被放置在外部磁场中时,原子的磁矩与外部磁场对齐,使材料磁化。铁磁材料与顺磁材料的不同之处在于它们的磁化强度是自发的(它们的磁化强度随着外部磁场在狭窄范围内增加而迅速增加)。

软铁磁材料也表现出磁滞现象:然而,它们的磁滞回线往往比硬铁磁材料的磁滞回线窄得多,这意味着当外部磁场减小时,软铁磁材料更容易失去磁化。然而,它们仍然与顺磁性材料不同,因为它们会自发磁化。

软铁磁材料(例如软铁)可用于构建不需要永磁体的设备。在变压器中,当电流在缠绕在软铁“铁芯”上的线圈中流动时,铁芯会被磁化并将磁场传导到变压器中的另一个线圈。为了产生交流电,通过磁芯的磁场方向需要周期性地改变。如果磁芯由永磁材料制成,这将很难实现。在一些利用强大磁场的应用中(例如 MRI 机器),关闭磁铁非常重要(请参阅下面的视频!)

永久磁铁和临时磁铁的区别

磁化依赖于外部磁场的存在

永磁体 可以通过将它们置于外部磁场中来磁化。它们不会在大范围的反向外部磁场中或在外部磁场关闭时失去磁化。

临时磁铁 也可以通过将材料置于外部磁场中来磁化。当外部磁场关闭时,材料失去磁化。

材料类型

永磁材料 是所谓的硬铁磁材料。

临时磁性材料 是顺磁性或软铁磁性材料。

图片提供

“主要磁滞回线和初始磁化曲线是使用 Stoner-Wohlfarth 理论为相同单畴磁体的各向同性系统计算的。”由 RockMagnetist(自己的作品)[CC0 1.0],通过维基共享资源

永久磁铁和临时磁铁的区别