Cuvântul histerezis a fost introdus dintr-un cuvânt grecesc antic în care semnificația se referă la „rămânând în urmă” sau „inadecvare”. Termenul de histerezis magnetic a fost fondat în anul 1890 de către omul de știință James Alfred Ewing pentru a cunoaște performanța și conductivitatea substanțelor magnetice. Înainte de 1890, lucrul la acest concept de histerezis în rețelele mecanice a fost efectuat de James Maxwell. În consecință, modelele care au fost dezvoltate din histerezis au câștigat mai multă semnificație în lucrările legate de absorbție și magnetism. Apoi, analiza matematică a histerezisului magnetic a fost cunoscută în perioada anilor 1970 de Mark Krasnosel și echipa sa. Și acum articolul nostru explică histerezisul magnetic, curba B-H, comportamentul și aplicațiile sale.
Ce este histerezisul magnetic?
Acesta este fenomenul de densitate de magnetizare ‘B’ care este întârziat după forța magnetică ‘H’ care apare într-o substanță magnetică este denumită „histerezis magnetică”. Pentru a fi clar, se poate explica ca atunci când o substanță magnetică este sub magnetizare pentru prima dată și apoi într-un alt mod, care finalizează un ciclu complet de magnetizare, apoi se dezvoltă densitatea fluxului care rămâne în spatele forței de magnetizare.
Material magnetic
Pentru substanțele magnetice, cum ar fi fierul, chiar și atunci când acestea nu se află sub câmpul magnetic, o parte din aliniament va fi menținută. Pentru a le face nemagnetizate, este nevoie de aplicarea căldurii sau a câmpului magnetic în sens invers. Există diferite tipuri de substanțe magnetice precum para, dia, Ferro și anti- feromagnetic materiale. Cu substanțele feromagnetice, bucla de histerezis poate fi ușor dezvoltată.
Bucla de histerezis magnetic
Bucla de histerezis definește relația care există între câmpul de magnetizare și cantitatea de efect de magnetizare. În momentul modificării câmpului magnetic extern într-un material feromagnet, va fi dezvoltată bucla de histerezis. Graficul de mai jos descrie pozițiile și analiza detaliată.
Bucla de histerezis
Bucla se formează în timp ce măsoară B pentru mai multe valori H și dacă aceste valori sunt conturate ca o formă grafică, atunci formează o buclă. Aici,
- Valoarea „B” crește atunci când valoarea „H” este crescută simultan.
- Creșterea impactului câmpului magnetic crește valoarea magnetismului și, la sfârșit, ajunge la punctul „A”, care este denumit un punct de saturație în care „B” rămâne constant.
- Prin scăderea cantității de câmp magnetic, impactul magnetismului scade și el. Dar valorile „B” și „H” sunt similare, adică „0”, substanța magnetică deține puține proprietăți de magnetism și aceasta este definită fie ca magnetism rezidual, fie ca retentivitate.
- Și atunci când există un declin al efectului unui câmp magnetic, proprietatea magnetismului va deveni, de asemenea, scăzută. Și la „C”, materialul se demagnetizează în totalitate și are zero proprietăți magnetice.
- Ambele proceduri de direcție înainte și inversă completează un ciclu întreg și formează o buclă numită buclă de histerezis.
Magnetizarea sau curba B-H
Cu teoria de bază de mai sus, suntem clari că curbele de histerezis magnetică sunt diferite pentru diferite tipuri de materiale. Din imaginea de mai jos, s-a observat că densitatea fluxului crește corespunzător intensității câmpului până ajunge la o valoare specifică și după acest punct densitatea fluxului rămâne constantă, chiar și intensitatea câmpului rămâne să crească.
Acest lucru se întâmplă datorită motivului pentru care există o restricție asupra flux cantitatea de densitate care ar putea fi dezvoltată de nucleu întrucât toate domeniile prezente în substanța de fier sunt exact aliniate. După aceasta, nu arată niciun impact asupra „M”, iar în grafic, punctul în care densitatea fluxului este la valoarea maximă este denumit Saturație magnetică.
Saturația se dezvoltă datorită alinierii aleatorii a aranjamentului moleculei din interiorul substanței de bază și aceasta modifică particulele mici din interiorul substanței pentru a ajunge la alinierea exactă. Când valoarea lui ‘H’ crește, va exista o dispunere mai perfectă a particulelor moleculare până când vor ajunge la dezvoltarea unei densități de flux crescute. Și, de asemenea, creșterea intensității câmpului magnetic datorită îmbunătățirii energiei electrice actual valea peste bobină nu va arăta niciun efect
Bucle de histerezis magnetic pentru materiale moi și dure
Rezultatul histerezisului magnetic este disiparea energiei neutilizate sub formă de căldură unde energia disipată este în proporție liniară cu întinderea buclei de histerezis. Pierderile apărute din cauza histerezisului magnetic arată, de asemenea, efectul asupra tipului alternativ de transformatoare unde există variații frecvente în direcția curentă. Din această cauză, polii magnetici din materialul de bază creează pierderi pe măsură ce își inversează continuu direcția. Imaginile de mai jos descriu bucla de histerezis atât în materialele moi, cât și în cele dure.
În magnet moale
Buclă în magnet magnetic
În magnet dur
Curba de histerezis în magnet dur
Bobinele rotative care sunt prezente în sistemele de curent continuu vor dezvolta, de asemenea, pierderi de histerezis, deoarece au un pasaj continuu prin polul magnetic sud și nord. După cum sa afirmat deja, graficul buclei de histerezis se bazează pe comportamentul materialului magnetic utilizat.
Magnetism rezidual
Din bucla de histerezis magnetică, cantitatea de densitate a fluxului menținută de substanța magnetică este denumită magnetism rezidual. Și cantitatea de întreținere este numită retentivitate a substanței.
Forța coercitivă
Cantitatea de forță de magnetizare necesară pentru îndepărtarea proprietății magnetice rămase din material este denumită forță coercitivă. Pentru a termina bucla de histerezis, forța magnetică „H” este mai puternică în direcția opusă până când ajunge la un punct de saturație. Și valoarea „H” va ajunge la zero și bucla ajunge la calea „de”, unde calea „oe” este proprietatea magnetică reziduală atunci când calea este în direcția opusă.
Rezultatul histerezisului magnetic în intensitatea energiei irosite ca în forma de căldură. Energia care este disipată este relativă la întinderea buclei de histerezis. Mai ales există două tipuri de materiale magnetice acolo unde acestea sunt material magnetic moale și material magnetic dur .
Aplicații
Câteva dintre aplicații ale histerezisului magnetic sunteți:
Deoarece substanțele magnetice au o gamă extinsă de bucle de histerezis, acestea sunt implementate în dispozitive precum
- Hard disk
- Dispozitive de înregistrare audio
- Benzi magnetice
- Carduri de credit
De asemenea, există substanțe de buclă de histerezis magnetic restricționat și acestea sunt utilizate în
Angajat în amortizarea mișcării unghiulare a sateliților pe orbita minimă a pământului ca urmare a apariției epocii spațiale.
Și, în sfârșit, este vorba despre conceptul de histerezis magnetic. În acest articol, am aflat despre bucla de histerezis, curba B-H, magnetismul rezidual, forța coercitivă și modul în care bucla diferă pentru substanța magnetică moale și dură și aplicațiile sale. Mai este important să știți despre ce este importanța unei bucle de histerezis ?
