Эта энергия превращается в тепло, поэтому магнитные материалы нагреваются во время перемагничивания.
При перемагничивании магнитных материалов при действии переменного магнитного поля, часть энергии поля теряется. Эта энергия превращается в тепло, что приводит к нагреву магнитных материалов в процессе перемагничивания.
На единицу массы определенного магнитного материала, при преобразовании тепла релятивно малое количество мощности будет излучаться, называемое «удельными магнитными потерями».
В электротехнике магнитные потери делятся на динамические и гистерезисные. Динамические потери зависят от напряжения и частоты, в то время как гистерезисные потери приходятся на постоянное значение магнитной индукции.
Динамические потери включают в себя потери, которые происходят в результате вихревых токов, индуцирующихся в материале, а также от магнитной вязкости, которая называется “магнитным последействием”.
Потери при магнитном гистерезисе объясняются невозвратимыми изменениями границ доменов.
На картинке выше представлен силовой трансформатор на опоре ВЛ, в котором используется магнитный материал. Этот материал постоянно подвергается воздействию перемагничивающего магнитного поля, и именно поэтому возникают потери на гистерезис.

Каждый магнитный материал имеет свою собственную величину потерь на гистерезисе, которая пропорциональна частоте перемагничивающего магнитного поля и площади гистерезисной петли материала. На изображении выше можно увидеть силовой трансформатор на опоре ВЛ, в котором используется магнитный материал. Он постоянно воздействует на перемагничивающее магнитное поле, и именно поэтому возникают потери на гистерезисе.
Петля гистерезиса – это наиболее важный показатель магнитных материалов. Для определения мощности потерь в виде втоража на килограмм данных материалов, применяется формула:
В качестве меры для снижения потерь, электрики делают приоритетным применение материалов с тонкой петлей гистерезиса.
Обрабатывая материал технологией отжига, можно устранить напряжения внутренней структуры, а также уменьшить количество дислокаций и других дефектов и укрупнить зерно. Это позволит повысить прочность и устойчивость материала. Контроль и отслеживание таких токов должны быть выполнены для обеспечения безопасности и оптимальной эффективности.
Вихревые токи могут привести к необратимым потерям. Поэтому необходимо провести отслеживание и контроль таких токов, чтобы обеспечить безопасность и получить максимальную эффективность.
Результат действия перемагничивающего магнитного поля на материал влияет на индукцию тока внутри него. Таким образом, материал может вызвать появление тока в своей области после воздействия магнитного поля. Этот ток индуцируется перемагничиваемым материалом.
Электрические потери, которые возникают из-за вихревых токов, зависят от проводимости перемагничиваемого материала и от конфигурации магнитопровода.
Таким образом, чем меньше удельное сопротивление материала, тем меньшими будут потери и наоборот.
Удельное сопротивление магнитного материала является прямо пропорциональным величине вихревых токов, вызываемых потерями. Чем больше удельное сопротивление, тем больше потерь и наоборот.
Вихревые токи имеют пропорциональную частоте перемагничивающего магнитного поля в квадрате величину потерь, поэтому магнитопроводы из материалов с высокой электрической проводимостью не соответствуют устройствам, работающим при достаточно высокой частоте.
Оценить мощность потерь на вихревые токи для единицы массы магнитного материала (в Вт/кг) можно воспользовавшись формулой:
Для листовых материалов это значение будет намного выше:
При работе с электрическими цепями на высоких частотах необходимо учитывать потери на вихревые токи. Для оценки мощности потерь для единицы массы магнитного материала (в Вт/кг) можно использовать следующую формулу:
Так как потери на вихревые токи зависят от квадрата частоты, то для листовых материалов значение этого параметра будет намного выше:
Для снижения потерь энергии при передаче через электрические линии используют магнитопроводы с более высоким уровнем электрического сопротивления.
Для увеличения сопротивления, электрики выбирают из множества изолированных листов ферромагнитного материала, который обладает достаточно высоким собственным удельным электрическим сопротивлением.
В результате получается шихтованный магнитопровод — надежный и достаточно тонкий кабель, предназначенный для прокладки в составе многих устройств.

Для получения магнитодиэлектриков, порошкообразный магнитный материал смешивают с диэлектриком, чтобы частицы диэлектрика заполняли пространства между частицами магнитного материала. Другой подход — использование ферритов, специального ферримагнитного керамического материала с близким к сопротивлению диэлектриков и полупроводников удельным электрическим сопротивлением. В итоге получается шихтованный магнитопровод — кабель, предназначенный для прокладки внутри различных устройств, имеющий высокую надежность и достаточную тонкость.
Ферриты – основные источники тока для применения в промышленности. Они состоят из оксида железа и оксидов двухвалентных металлов зафиксированных в твердой растворимой матрице, которая имеет формулу:
Ферриты представляют собой твердые растворы оксида железа с оксидами двухвалентных металлов, соответствующие обобщённой формуле:

Они широко используются в промышленности для уменьшения потерь вызываемых вихревыми токами при работе металлических листов тонкой толщины. Ферриты состоят из зафиксированных в твердой растворимой матрице оксида железа и оксидов двухвалентных металлов, которые имеют следующую формулу:
С увеличением толщины проводника растут потери при прохождении тока, особенно при достижении значения гистерезиса. Это происходит потому, что с утончением листа размер зерна уменьшается, что в свою очередь приводит к увеличению коэрцитивной силы.
Таким образом, при проектировании электросхем необходимо учитывать потери связанные с гистерезисом.
Изменение частоты приводит к увеличению потерь на вихревые токи в большей степени, чем потери на гистерезис. Это можно подтвердить, анализируя первые две формулы.
На определённой частоте, потери вихревых токов начинают преобладать над потерями на гистерезис.
При выборе толщины листа для работы с различными частотами важно учитывать, что толщина листа должна соответствовать рабочей частоте, чтобы минимизировать магнитные потери. Она должна зависеть от частоты, поэтому учитывать нужно и ее.
В зависимости от длительности действия перемагничивающего поля, магнитные материалы могут замедлять изменение своей магнитной индукции.
Это происходит из-за накопления и распространения магнитных полей, которые приводят к снижению надежности электрических систем.
Высокая уровень магнитных полей, создаваемых в процессе электрической активности, приводит к нестабильной работе электросистем и последствиям в виде потерь. Это называется магнитным последействием или магнитной вязкостью. Из-за накопления и распространения магнитных полей может произойти ухудшение производительности и потеря надежности электросистем.
Электрические процессы внутри магнитной структуры могут измениться только после длительного периода инерции. Это означает, что процесс перемагничивания доменов может занимать значительное время.
Короткая длительность приложенного магнитного поля приводит к длительному запаздыванию и высоким магнитным потерям, вызванным «магнитной вязкостью».
Дизайнеры электрооборудования должны принять во внимание этот фактор при проектировании импульсных устройств с магнитными сердечниками.
Это отставание обусловлено потерями мощности, которые можно найти как разность между полными удельными магнитными потерями и суммой потерь на вихревые токи и на магнитный гистерезис. При наличии такого отставания потери мощности можно найти, используя разность между полными удельными магнитными потерями и суммой потерь на вихревые токи и магнитный гистерезис.

Определить потери мощности от магнитного последействия невозможно прямо, но их можно определить косвенно. Это достигается с помощью подсчета разности между полными удельными магнитными потерями и суммой потерь на вихревые токи и магнитный гистерезис. Данный метод помогает определить значение потерь мощности в результате магнитного последействия, используя отставание магнитной индукции от напряженности перемагничивающего магнитного поля по фазе.
Вихревые токи, определяемые законом Ленца, мешают изменению магнитной индукции, приводя к гистерезисным явлениям и последствиям, например магнитным.
Его значение зависит от свойств катушки и цепи. Он отражает на сколько перенапряжение по отношению к индуктивности индуктора может повлиять на перемещение электрической энергии по цепи.
Угол магнитных потерь δм является фазовым углом запаздывания. Значение этого угла прямо зависит от параметров индуктивной катушки и входящей в нее цепи. Оно выражает насколько перенапряжения могут влиять на перемещение электрической энергии по цепи.
В характеристиках динамических свойств магнитных материалов указывается параметр тангенс угла магнитных потерь tgδм. Этот параметр позволяет электрикам оценить потери в магнитных системах во время изменения их состояния. Эквивалентное сопротивление r1 показывает, сколько энергии потрачено на магнитные потери.
Схема замещения и векторная диаграмма для тороидальной катушки с сердечником из магнитного материала, где r1 – это эквивалентное сопротивление всех магнитных потерь, приведена ниже:

Видно, что изменение угла магнитных потерь прямо пропорционально добротности катушки. Эквивалентное сопротивление r1 указывает на величину энергии, потраченной на магнитные потери.
Индукция Bm, появляющаяся в перемагничиваемом материале при данных условиях, может быть расщеплена на две части: первая имеет такую же фазу, как напряженность перемагничивающего поля, а вторая отстает от нее на 90 градусов.
Здесь прежде всего важно обратить внимание на закон Ома. Он гласит, что сила тока одностороннего перемещения электрической энергии равна произведению силы потока и сопротивления проводника.
Когда речь идет об электрических процессах, важно понимать закон Ома. Он утверждает, что сила тока при одностороннем перемещении электрической энергии равна произведению значения силы потока и сопротивления проводника. Это относится как к обратимым процессам при перемагничивании, так и к необратимым.
Электрики используют магнитные материалы в цепях переменного тока и оценивают их характеристики по комплексной магнитной проницаемости:
