保磁力(Coercivity)とは
保磁力とは、
磁化された
磁性体を、
磁化されていない状態、つまり
磁化がゼロの状態に戻すために必要な、外部から加える反対向きの
磁場の強さを指します。抗磁力とも呼ばれます。この値は、
磁性体の特性を理解し、適切な材料を選択する上で非常に重要です。
保磁力の単位
保磁力の単位には、
CGS単位系では
エルステッド [Oe] が用いられ、
SI単位系では
アンペア毎メートル [A/m] が用いられます。これらの単位間の換算は、1 [A/m] = 4π×10^-3 [Oe] となります。
強
磁性体を外部
磁場に入れると、その
磁場に応じて
磁化が進行し、磁束密度が増加します。しかし、その後
磁場を減少させても、磁束密度は元の曲線に沿って戻るわけではなく、
ヒステリシスと呼ばれる現象を示します。外部
磁場がゼロになった時でも、
磁性体には
磁化が残っており、これを残留
磁化といいます。この残留
磁化をゼロにするために必要な、逆向きの
磁場の強さが保磁力です。
磁化と磁束密度の関係
磁化と磁束密度は、強
磁性体の透磁率が高い場合には近似的に同一視できます。しかし、透磁率が低い
永久磁石材料などでは、この近似が成り立たず、磁束密度を正確に評価する必要があります。
保磁力の応用
保磁力は、磁性材料の用途によって、大きさが重要になります。例えば、
永久磁石の材料としては、保磁力が大きいことが望ましいです。これは、外部
磁場によって磁力が容易に失われないようにするためです。一方、
変圧器の磁芯のように、
磁化と
消磁を繰り返す用途では、保磁力が小さい方がエネルギー損失を抑えられます。保磁力は材料の組織や残留ひずみの量によって変化するため、材料の特性に応じて最適な保磁力を持つ材料を選ぶ必要があります。
磁性体の磁力は、逆
磁場や温度変化によって減少することがあり、この現象を減磁といいます。また、磁力を失わせることを
消磁といいます。
関連項目