ляет рассматривать ферриты Мп - Zn как низкочастотные (до нескольких мегагерц), а Ni -.Zn - как высокочастотные (до сотен мегагерц).

Ферриты с высокой проницаемостью (рнач 1000-2000) при работе в слабых полях имеют преимущества (меньшие tg б и потери) перед низконикелевыми пермаллоями тонкого проката и электротехническими сталями.

При жестких требованиях к значению нелинейных искажений ферриты Мп - Zn лучше, чем Ni - Zn, а в устройствах с подмагничиванием лучше Ni - Zn.

Ферриты с проницаемостью в десятки единиц применяют в высокочастотной части спектра радиочастот (десятки и сотни мегагерц), где можно использовать и магнитодиэлектрики (см. § 2.10).

Высокочастотные ферриты предназначены для работы только в слабых полях, для них имеет место эффект порогового поля (см. ранее).

Ферриты для контуров, перестраиваемых подмагничиванием (см. табл. 2.11), отличаются малыми потерями в сильных полях и малым временем перемагничивания. Эффект порогового поля у них отсутствует.

Свойства ферритов зависят от механических напряжений, которые могут возникать по разным причинам: при плотной обмотке, креплении изделий и т. п. Поэтому ферриты следует оберегать от механических нагрузок.

Более конкретные рекомендации по выбору марки феррита можно получить лишь на основании расчетов по заданным ТУ (частотному диапазону, требованиям к температурной стабильности и т. п.) и справочным сведениям о феррите.

§2.10. Магнитодиэлектрики

Магнитодиэлектрики, как и ферриты, являются высокочастотными магнитными материалами. Они имеют некоторые преимущества перед ферритами и прежде всего более высокую стабильность свойств. Кроме того, особенности технологии производства магнитодиэлек-триков, аналогичной технологии пластмасс, позволяют получать изделия значительно более высоких классов точности и чистоты, чем при керамической технологии получения ферритов. По ряду электромагнитных параметров магнитодиэлектрики уступают ферритам.

Как отмечалось, магнитодиэлектрики представляют собой конгломерат из измельченного ферромагнетика, частицы которого электрически изолированы друг от друга пленками из немагнитного материала, являющегося одновременно механической связкой.

Магнитные свойства магнитодиэлектриков в значительной степени определяются особенностями намагничивания совокупности отдельных ферромагнитных частиц, следовательно, их размерами и формой, взаимным расположением, соотношением между количествами ферромагнетика и диэлектрика. Магнитные свойства ис-

ходного вещества влияют на параметры магнитодиэлектрика сравнительно мало.

Для определения магнитной проницаемости магнитодиэлектрика Рмд существует ряд выражений, например ее можно вычислить по формуле *

где р - проницаемость исходного вещества; V - относительный объем, занимаемый изолирующей массой **.

Из формулы (2.8) следует, что чем больше р и V, тем в меньшей степени сказываются магнитные свойства исходного вещества на проницаемость магнитодиэлектрика. Для промышленных типов магнитодиэлектриков изменение проницаемости исходного ферромагнетика в десятки раз вызывает небольшое изменение рмд. Нестабильность ц лишь в малой степени влияет на рвд, т. е. магнито-диэлектрикам сворютвенна значительно большая стабильность свойств, чем исходным ферромагнитным веществам.

Обычно магнитодиэлектрики работают в сравнительно небольших внешних полях Не. Поле же Hi, действующее в каждой частице ферромагнетика, меньше Не, так как

где н -напряженность размагничивающего поля [см. формулу (1.91)].

Следовательно, при определении требований, предъявляемых к магнитодиэлектрикам, и анализе их работы можно ограничиться рассмотрением действия слабых полей (областью Рэлея).

Для начальной части кривой намагничивания справедливо выражение

= fofM«.Ha4-bjXoV 2, • (2.9)

где рмд.нач -относительная начальная магнитная проницаемость магнитодиэлектрика; v - постоянная.

Из выражения (2.9) следует линейная зависимость магнитной проницаемости рмд магнитодиэлектрика от напряженности магнитного поля:

1мл = 1мл.нач+ , (2.10)

1мд = 1*мд.„ач(1 + «) . ;(2Л1)

ц 1МД ;мд.нач 2 12)

1мд1.нач !мд.нач

* Формула справедлива для частиц сферической формы. ** Часто вместо V пользуются коэффициентом заполнения Р, равным в процентном выражении (100-1/%).

- коэффициент, являющийся постоянной магнитодиэлектрика и характеризующий стабильность проницаемости при изменении напряженности поля. Желательно, чтобы коэффициент а был как можно ближе к нулю (чтобы разница между рмд и рмд.нач была наименьшей).

Температурная зависимость магнитной проницаемости магнитодиэлектрика при небольшом интервале изменения температуры также выражается линейным законом

1мд<,=1*мд<. [1 + Р(.„(г?2 -ifl)]. (2.13)

где [(ТК-ыя) -температурный коэффициент магнитной проницаемости магнитодиэлектрика [см. формулу (2.3)], который желательно иметь как можно меньше.

Потери в магнитодиэлектриках, как и потери в ферритах (см. § 2.9), оценивают по значению общего тангенса угла потерь tg6 (или относительного тангенса угла потерь tg б/рмд.нач) • Как было показано в § 2.9, в области Рэлея tge-f6rH-\-6Bf-\-8R.

Коэффициенты потерь бг, бв, бд определяют по сопротивлениям потерь Гг, Гв, Гд эквивалентной схемы индуктивной катушки с сердечником, включенной в цепь переменного тока.

Эквивалентная схема представляет собой последовательное соединение индуктивности катушки с сопротивлением г, равным сумме сопротивлений Гг, Гв, Гд и сопротивления постоянному току Го. Сумму (Гг+в+д) называют сопротивлением потерь в сердечнике г с.

Общий тангенс угла потерь и его составляющие можно выразить через сопротивления потерь следующим образом:

2nfLH

(2.15) (2.16)

Экспериментально определяют только тангенс суммарных потерь %б(гс). Однако измерив его для нескольких частот и напряженно-стей поля, можно произвести разделение потерь, т. е. вычислить значения бг(гг), бв(-в), бд(Гд) (см. § 3.5), что позволяет nafiTn пути уменьшения потерь.

Особое значение для некоторых видов аппаратуры имеет уменьшение потерь на гистерезис, которые определяют значения нелинейных искажений, вносимых магнитодиэлектриком. Зависимость клир-фактора

Vul+ul + ... . .