磁性材料

永久磁石の減磁曲線で、磁束密度Bを0にする逆磁界の大きさを保磁力 HcB、磁化Mを0にする逆磁界の大きさを固有保磁力 HcJ とする。B = µ₀(H + M) の関係から、両者の大小関係として正しいものはどれか。

  1. AHcJ ≥ HcB
  2. BHcJ ≤ HcB
  3. C材料によらず、常に HcJ = HcB
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正解:A. HcJ ≥ HcB

逆磁界 H = −HcB でB = 0になったとき、B = µ₀(H + M) から M = HcB > 0 で、磁化はまだ正の値で残っています。Mを0にするには、さらに強い逆磁界が必要なので HcJ ≥ HcB です。したがって、HcJ ≤ HcB や常に等しいとする選択肢は誤りです。また、逆磁界の中でMは残留磁化より大きくならないので、HcB は Br/µ₀ を超えられません。ネオジム磁石のように HcJ がとても大きい材料では、HcB はこの上限の Br/µ₀ に近い値で頭打ちになります。高温や強い逆磁界の中で磁石が減磁しにくいかどうかは、磁化そのものが反転するかどうかを表す HcJ で判断します。保磁力の小さい軟磁性材料では、両者の差は無視できるほど小さくなります。

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