Визначимо з виразу для повного струму (6.10) напруженість магнітного поля для осердя, у якому відсутній зазор:
. (6.15)
Таким чином, в лінійному ланцюзі напруженість, а відповідно до (6.5) і магнітна індукція, пропорційні величині струму, який протікає через обмотку.
Однак при перемагнічуванні феромагнітного матеріалу в полі великої напруженості залежність магнітної індукції від напруженості є нелінійною. Вона має вигляд замкнутих петель гістерезису (рисунок 6.1) [3, 4].
При змінах напруженості в межах насичення () утворюється гранична петля гістерезису (рисунок 6.1, а). Матеріал магнітопроводу доводиться при цьому до насичення. Конфігурація петель гістерезису залежить також від швидкості перемагнічування, тобто від частоти мережі і форми напруги.
Рисунок 6.1 – Петлі гістерезису феромагнітних матеріалів
Криву оb (рисунок 6.1, а) називають кривою початкового намагнічування; індукцію – залишковою індукцією (намагніченістю); напруженість поля Нс – коерцитивною силою.
Магнітну проникність при нелінійній залежності можна визначити як похідну
. (6.16)
Петлі гістерезису електротехнічних сталей близькі до наведених на рисунку 6.1, а. Матеріали типу пермалоя та фериту мають петлю, близьку до прямокутної (рисунок 6.1, б). В ланцюгах електротехнічних пристроїв більше використовують матеріали з вузькою петлею гістерезису.
За умови, коли магнітна проникність є змінною величиною (6.16), то для визначення індуктивності дроселів за виразами (6.13), (6.14) необхідно використовувати середнє значення магнітної проникності за період. Воно монотонно зменшується зі збільшенням амплітуди струму в котушці [3].