Свободная магнитная энергия это та энергия, которую отдает магнит в воздушном зазоре. При расчете постоянных магнитов, выборе материалов и требуемых соотношений размеров стремятся к максимальному использованию материала магнита, сводящемуся к получению максимального значения свободной магнитной энергии.
Магнитная энергия, сосредоточенная в воздушном зазоре, пропорциональна произведению потока в зазоре и МДС:
. (193)
Учитывая, что ,
, (194)
получаем
(195)
где V – объем магнита.
Материал магнита характеризуется
магнитной энергией, отнесенной к единице его объема. Пользуясь кривой размагничивания, можно построить кривую Wм = f(B) при V = 1 (рис. 79). Кривая Wм = f(B) имеет максимум при каких-то значениях B и H, которые обозначены B0 и H0. Практически применяется способ нахождения B0 и H0 без построения кривой
Рис. 79. Построение кривой Wм=f(B) Wм = f(B).
Точка пересечения диагонали четырехугольника, стороны которого равны Br и Hc, с кривой размагничивания достаточно близко соответствует значениям B0 и H0. Остаточная индукция Br в относительно малых пределах (1…2,5), а коэрцитивная сила Hc в больших (1…20). Поэтому различают материалы низкокоэрцитивные, у которых Wм мала (кривая 2), высококоэрцитивные, у которых Wм больше (кривая 1).