Concepto de Magnetización o Curva de Saturación: Curva BH

La curva de magnetización o curva de saturación es básicamente la relación gráfica entre la densidad de flujo magnético B y la intensidad de campo magnético H para un material magnético dado. Como sabemos que,

B = μ0μrH

donde μ0 = Permeabilidad del espacio libre = 4πx10-7Tm/A

μr = Permeabilidad relativa del material

Por lo tanto, al usar la ecuación anterior, podemos encontrar la permeabilidad relativa del material. Desafortunadamente, la permeabilidad relativa no permanece constante para un material dado, sino que varía con el valor de la densidad de flujo magnético B y la intensidad del campo magnético H. Esta variación en el valor de la permeabilidad relativa μr se debe a la saturación del material que se puede entender mejor por teoría del dominio. Sin embargo, nos concentraremos aquí en la curva de magnetización/curva de saturación.

La siguiente figura muestra una curva BH típica para un material ferromagnético. Como se puede ver en la figura a continuación, consta de tres zonas, es decir, OA, AC y más allá del punto C. Esta curva BH se conoce como curva de magnetización / curva de saturación.

La zona inicial OA no es lineal, mientras que la zona AC es lineal y más allá del punto C, nuevamente no es lineal. Esta zona no lineal más allá del punto C se denomina región de saturación. Cabe señalar aquí que el OA resistente tampoco es lineal, pero en esta zona la tasa de cambio de B con respecto al aumento de H está aumentando, lo que significa que al aumentar el valor de H aumenta la densidad de flujo magnético B rápidamente (¿Cómo digo? esto? Simplemente dibuje la tangente en diferentes puntos entre OA. Notará que la pendiente de la tangente está aumentando). Pero la cosa no es así en la Región de Saturación. En la región de saturación, la tasa de aumento de B con respecto al aumento de H está disminuyendo (simplemente dibuje la tangente en un punto diferente más allá de C. Notará que la pendiente de la tangente está disminuyendo), lo que simplemente significa que la densidad de flujo B en la región de saturación aumenta menos rápidamente con H en comparación con su cambio en la zona lineal AC.

También se debe notar que en la región de saturación,

Permeabilidad relativa μr= B/ μ0H = (1/ μ0)xPendiente

Por lo tanto, la permeabilidad relativa disminuye en la región de saturación a medida que disminuye la pendiente de la curva. Por lo tanto, durante los cálculos del circuito magnético, el valor de μr y H debe corresponder a la densidad de flujo en consideración. Para el espacio libre o material no magnético, ya que μ0 es constante, por lo tanto, la curva de magnetización debe ser una línea recta (B = μ0H).

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Desde el punto de vista económico, el diseño de máquinas eléctricas rotativas y transformadores se basan en la densidad de flujo en algún lugar de la región de saturación. Por lo tanto, para el análisis del circuito magnético de maquinaria eléctrica o transformador, se considerará la curva BH real del material utilizado.