Как работает эффект насыщения в электромагнитах?

Эффект насыщения в электромагнитах работает благодаря ограничениям физической структуры магнитопроницаемого материала. 2 Из-за этих ограничений проходящий магнитный поток не может увеличиваться бесконечно. 2

Процесс происходит так: перед тем как к материалу прикладывают внешнее магнитное поле, магнитные поля доменов ориентируются в случайных направлениях и нейтрализуют друг друга. 1 Когда к материалу прикладывают внешнее намагничивающее поле, оно проникает в материал и выравнивает домены. 1 Крошечные магнитные поля доменов поворачиваются и выравниваются параллельно внешнему полю, складываясь вместе и создавая большое магнитное поле, которое распространяется за пределы материала. 1

Чем сильнее внешнее магнитное поле, тем больше домены выравниваются, что приводит к более высокой плотности магнитного потока. 1 Однако при определённом внешнем магнитном поле доменные стенки продвигаются настолько далеко, насколько это возможно, и домены выравниваются настолько, насколько позволяет им кристаллическая структура. 1

После этого, при увеличении внешнего магнитного поля выше этого значения, изменения в доменной структуре незначительны, намагниченность остаётся почти постоянной и считается насыщенной. 1

Насыщение накладывает практическое ограничение на максимальные магнитные поля, достижимые в электромагнитах с ферромагнитным сердечником и трансформаторах. 1