В современной технике очень широко распространены устройства, в которых используются магнитные поля. К ним относятся прежде всего электрические машины и электромагниты, применяемые как тяговые устройства в различных аппаратах.

Магнитное поле в этих устройствах создается проводниками, намотанными в виде катушек различной конфигурации, называемых обмотками. Для увеличения и формирования магнитного потока обмотки обычно располагают на конструкциях из ферромагнитных материалов, называемых магнитопроводами. На рис. 1 показано магнитное поле обмотки без магнитопровода (а) и с магнитопроводом (б). Установка магнитопровода резко меняет картину магнитного поля. В магнитопроводе и в зазоре оно многократно усиливается, создавая основной или рабочий магнитный поток , и только малая часть магнитного потока обмотки замыкается по воздуху, минуя магнитопровод. Эта часть потока называется потоком рассеяния .

Магнитное поле определяется вектором магнитной индукции , связанным с векторами напряженности магнитного поля и намагниченности соотношением

, (1)

где Г/м – магнитная постоянная; – нелинейный коэффициент, зависящий от напряженности магнитного поля, называемый относительной магнитной проницаемостью; – абсолютная магнитная проницаемость. Первое слагаемое в выражении (1) представляет собой индукцию внешнего магнитного поля, а второе – индукцию создаваемую ферромагнетиком.

Если ток в обмотке кольцевого сердечника, изготовленного из ферромагнитного материала плавно изменять от положительного максимального значения до отрицательного , а затем снова до положительного, то зависимость индукции в сердечнике от напряженности магнитного поля получится в виде петли, называемой петлей гистерезиса (рис. 2). В первом цикле петля незамкнута, но через некоторое количество повторений она становится замкнутой и симметричной. Точки пересечения петли с осью ординат определяют остаточную индукцию (), т.е. индукцию, которая сохраняется в сердечнике после снижения напряженности магнитного поля до нуля. Пересечения с осью абсцисс определяют величину коэрцитивной (задерживающей) силы (), т.е. напряженности, которую нужно создать, чтобы индукция в материале стала равной нулю.

Часть петли, лежащая во втором квадранте, называется кривой размагничивания. Этой кривой пользуются для расчета постоянных магнитов.

Геометрическое место точек вершин петель гистерезиса, полученных при различных максимальных значениях тока называется основной кривой намагничивания.