Магнитные или ферромагнитные материалы, к которым относятся железо, никель, кобальт и их сплавы, а также сплавы хрома и марганца, получили самое широкое применение в электрических приборах, машинах и аппаратах. Причина заключается в том, что эти материалы имеют значительно большую магнитную индукцию В по сравнению с другими при одинаковой напряженности поля Н.
В ферромагнитных материалах магнитная индукции но пропорциональна напряженности поля, поэтому их отношение называемое магнитной проницаемостью материала, является переменной величиной, зависящей от значения напряженности поля. Магнитная проницаемость материала измеряется в гн/м (генри на метр).
Часто пользуются относительной магнитной проницаемостью материала дающей отношение магнитной проницаемости материала к магнитной проницаемости вакуума.
Для различных сортов стали величина относительной магнитной проницаемости имеет значения от 250 до 85 000.
При расчете магнитных полей пользуются кривыми намагничивания, представляющими график, который называется петля гистерезиса.
Площадь петли гистерезиса пропорциональна потере энергии на один цикл перемагничивания (потери на гистерезис), что приходится учитывать при питании электромагнитов переменным током.
Подробнее об этом смотрите здесь: Потери на гистерезис и вихревые токи
Ферромагнитные материалы делятся на магнитомягкие и магнитотвердые.
Магнитомягкие материалы имеют незначительные потери на гистерезис и обдают высокой магнитной проницаемостью. Они используются в качестве магнитопроводов электрических машин, сердечников трансформаторов, электромагнитов и в электроизмерительных приборах. К этим материалам относятся стали, а также сплавы железа с никелем и другими металлами.
Магнитотвердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов. К этим материалам относятся сплавы железа, алюминия и никеля, так называемые алии, с добавлением кремния - сплав алниси, с добавлением кобальта - сплав алнико и с добавлением кобальта и меди - сплав магнико.
Величина энергии магнитов, например из сплава магнико, превышает величину энергии магнитов из других материалов во много раз, из сплава алии - в 4 раза, сплава алнико - в 3 раза, а из хромистой стали - в 22 раза. Отсюда следует, что магниты из магнитотвердых сплавов могут обеспечить ту же напряженность магнитного поля во внешней цепи, имея размеры и вес во много раз меньшие, чем магниты из хромистой стали.
Магниты из сплавов алии, алнико, магнико отличаются большой механической твердостью и хрупкостью и не поддаются обработке резанием и сверлением. Литые магниты из этих сплавов можно обрабатывать только шлифованием.
Но по настоящему рекордсменами по величине энергии считаются неодимовые магниты. Это самые мощные из известных магнитны материалов в наше время. До их появления самыми мощными считались самарий-кобальтовые магниты.
Неодимовый магнит может поднять груз в тысячи раз превышающий вес самого магнита. Сейчас лидером по производству таких магнитов является Китай. Много интересных фактов про них можно прочитать здесь: Неодимовые магниты и их использование
В электротехнике магниты наиболее часто используются в электрических машинах, в электроизмерительных приборах, в подъемных электромагнитах.
Ну и в конце, полезная информация для самоделкиниых: Как сделать электромагнит в домашних условиях
