インダクタ(コイル)

『残留磁束密度(残留磁化)』と『保持力』とは?詳しく説明します。

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『残留磁束密度(残留磁化)』と『保持力』とは

『残留磁束密度(残留磁化)』と『保持力』
残留磁束密度\(B_r\)とは、鉄・フェライト・コバルトなどの強磁性体(コア)の磁気特性を表すBH曲線において、磁性体が磁気飽和となる(飽和磁束密度\(B_S\)に達する)まで磁界の強さ\(H\)を強めた後に、0に戻した時に残る磁束密度\(B\)の値です。

もう少し詳しく説明します。

強磁性体に巻線を巻いたコイル(インダクタ)に電流を流すと磁界(磁場)\(H\)が発生します。この磁界\(H\)によって、磁性体は磁化を帯びます(磁化されます)。また、磁性体を通る磁束の密度が磁束密度\(B\)となります。

磁性体が磁気飽和する飽和磁束密度\(B_S\)まで、磁界\(H\)を強くした後に、磁界\(H\)を0に戻しても、磁化された磁性体には磁力が残ります。この時の磁束密度\(B\)を残留磁束密度\(B_r\)と呼びます。

この残留磁束密度\(B_r\)を無くすためには、磁界\(H\)を逆向きにする必要があります。残留磁束密度\(B_r\)をゼロにするのに必要な磁界の強さ\(H\)を保持力\(H_C\)と呼びます。保持力\(H_C\)は言い換えれば、残留磁束密度\(B_r\)の残りやすさとなります。保持力\(H_C\)が大きいほど、残留磁束密度\(B_r\)が残りやすいということなので、永久磁石としては性能が良いということになります。

これまで説明した残留磁束密度\(B_r\)と保持力\(H_C\)は永久磁石の磁気パワーを示す指標となります。永久磁石は磁界\(H\)をゼロにしても磁化された状態を維持したいため、BH曲線は以下のようになります。
強磁性体の『残留磁束密度(残留磁化)』と『保持力』

補足

  • 残留磁束密度\(B_r\)は残留磁化(Residual Magnetization)とも呼ばれます。
  • 残留磁束密度\(B_r\)の記号は一般的には\(B_r\)で表します。
  • 残留磁束密度\(B_r\)は英語では『Residual magnetic flux density』や『Remanence』と書きます。
  • 保持力\(H_C\)は英語では『Coercive Force』、『Coercive Strength』や『Coercively』と書きます。
  • コイル(インダクタ)に流す電流\(I\)と磁界\(H\)には比例関係があるため、電流\(I\)を大きくすると磁界\(H\)が強くなります。

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