磁飽和是鐵磁性或亞鐵磁性材料（例如鐵、、鈷、錳和它們的合金等）中的一種特性，指的是導磁材料由于物理結構的限制，所通過的磁通量無法無限增大，從而保持在一定數量的狀態。當磁場強度H增大到一定程度后，磁通密度B只會因真空磁導率而緩慢增加，此即為磁飽和。
詞語定義
磁飽和是一種磁性材料的物理特性，磁飽和產生后，在有些場合是有害的，但有些場合有時有益的。比方磁飽和穩壓器，就是利用鐵心的磁飽和特性達到穩定電壓的目的的。電源變壓器，如果加上的電壓大大超過額定電壓，則電流劇增，變壓器很快就會發熱燒毀。磁飽和的特性可以在其磁化曲線（也叫BH曲線或磁滯曲線）中看出，即該曲線向右彎曲的部分。在磁飽和之后，磁感應強度B仍在逐漸增加，但增長速率大幅減小。
磁飽和的物理機制
鐵磁性材料（像鐵）在微觀上由一個個磁疇構成，它們的作用就像微小的永磁體，可以改變它們磁化的方向。在外部的磁場施加在材料之前，這些磁疇的磁場隨機排列互相抵消，所以整體上的磁場小到足以忽略。當一個外部的磁場強度H施加在材料后，它進入材料然后重新排列磁疇，造成那些小磁場轉變方向然后與外磁場平行，相加后形成從材料中發出的大磁場。這就稱為磁化。施加的磁場強度H越大，磁疇轉變方向而形成的磁感應強度B越大。當外部磁場強度大于某定值后，磁場強度再加大所產生的磁感應強度變化已可忽略，此時磁化強度接近定值，此時即為磁飽和。磁飽和不代表全部磁疇都對正外部磁場的方向。飽和時的磁疇結構會隨溫度而不同。
磁飽和的影響和用途
磁飽和限制了鐵氧體磁芯的磁鐵和變壓器能達到的最大磁場（約為2特斯拉），也限制了它們的最小磁芯，這也是為什么高功率電動機、發電機、及電力用變壓器的體積那么大的一個重要原因，因為它們必須有一個大磁芯。在變壓器與電感線圈這類利用鐵芯及磁場運作的元件中，當足夠大的電流通過時，它們磁芯的磁場也會達到飽和，此時它們的運轉為非線性的，也就是說通過改變電流，可以使這些磁芯的電感與其他性質隨之改變。在線性電路中這是不希望出現的現象。當施加交流電信號的時候，這種非線性會造成一次諧波和互調失真。為了避免這種現象，必須限制施加在鐵芯電感上的信號強度，使鐵芯不會磁飽和。為了減小這種影響，在一些變壓器磁芯中會有一些氣隙。在飽和電流是通過電感線圈后會使磁芯飽和的電流，這會列在電感器與變壓器廠商提供的規格書中。
不過有些汽車傳感器也會應用磁飽和的特性。例如在弧焊中用飽和變壓器芯限制電流。在鐵磁共振變壓器中，磁飽和的作用相當于穩壓器。當原電流超過某一特定值時，芯進入一種飽和狀態，限制次級電流的進一步遞增。在更復雜的應用中，飽和鐵芯感應器和磁放大器使用一個直流電通過一個獨立離的線圈來控制電感器的阻抗。在控制繞組中，變化的電流使操作點在飽和曲線中上下移動，控制通過電感器的交流電。在螢光燈、鎮流器中和功率控制系統中會用到這類的特性。在磁通量門羅盤及磁通門磁強計中也有用到磁飽和的特性。
磁飽和的材料差異
不同的材料有著不同的飽和度。例如，被用于變壓器中的高導磁性鐵合金，在磁感應強度為1.6-2.2特斯拉（T）飽和，然而鐵氧體在0.2-0.5T飽和。某些非晶態金屬合金在1.2-1.3T達到飽和，μ合金在0.8T達到飽和。這些差異對于設計和應用這些材料的電子設備至關重要，因為它們決定了設備的性能和尺寸。
參考資料 >