Ordet hysterese blev introduceret fra et antikgræsk ord, hvor betydningen henviser til 'bagud' eller 'utilstrækkelighed'. Udtrykket magnetisk hysterese blev grundlagt i året 1890 af videnskabsmanden James Alfred Ewing for at kende magnetiske stoffers ydeevne og ledningsevne. Før 1890 arbejdede arbejdet med dette koncept af hysterese i mekaniske netværk blev udført af James Maxwell. Derfor fik de modeller, der blev udviklet fra hysterese, mere betydning i værkerne relateret til absorption og magnetisme. Derefter var matematisk analyse af magnetisk hysterese kendt i perioden 1970'erne af Mark Krasnosel og hans team. Og nu forklarer vores artikel magnetisk hysterese, BB-kurven, dens opførsel og anvendelser.
Hvad er magnetisk hysterese?
Dette er fænomenet magnetiseringstæthed 'B', som er efterslæbende efter den magnetiske kraft 'H', der forekommer i et magnetisk stof, kaldes 'magnetisk hysterese'. For at være klar kan det forklares som når et magnetisk stof er under magnetisering for første gang og derefter på en anden måde, der fuldender en fuld magnetiseringscyklus, så udvikler der sig en fluxdensitet, der ligger bag magnetiseringskraften.
Magnetisk materiale
Selvom de ikke er under magnetfeltet, forbliver en del af justeringen for magnetiske stoffer som jern. For at gøre dem ikke-magnetiserede, skal den enten påføres varme eller magnetfelt i omvendt retning. Der findes forskellige typer magnetiske stoffer som para, dia, Ferro og anti- ferromagnetisk materialer. Med de ferromagnetiske stoffer kan hysteresesløjfen let udvikles.
Magnetisk hysteresesløjfe
Hysteresesløjfen definerer det forhold, der findes mellem magnetiseringsfeltet og størrelsen af magnetiseringseffekten. På tidspunktet for modifikation af det eksterne magnetfelt i et ferromagnetmateriale vil hysteresesløjfen blive udviklet. Grafen nedenfor beskriver positioner og detaljeret analyse.
Hysterese løkke
Sløjfen dannes under måling af B for flere H-værdier, og hvis disse værdier er skitseret som en grafisk form, danner den en sløjfe. Her,
- Værdien af 'B' øges, når 'H' -værdien øges samtidigt.
- Forøgelse af magnetfeltets påvirkning forbedrer magnetismen, og i slutningen kommer den til punktet 'A', der betegnes som et mætningspunkt, hvor 'B' forbliver konstant.
- Ved at formindske magnetfeltmængden mindskes magnetismens påvirkning også. Men 'B' og 'H' værdier er ens, hvilket er '0', det magnetiske stof har få magnetismeegenskaber, og dette defineres som enten restmagnetisme eller som retentivitet.
- Og når der er et fald i effekten af et magnetfelt, vil magnetismeegenskaben også blive faldet. Og ved 'C' bliver materialet helt demagnetiseret og har nul magnetiske egenskaber.
- Både disse fremadgående og omvendte retningsprocedurer gennemfører en hel cyklus og danner en loop, der betegnes som en hysteresesløjfe.
Magnetisering eller B-H-kurve
Med ovenstående grundlæggende teori er vi klare, at magnetiske hysteresekurver er forskellige for forskellige typer materialer. Fra nedenstående billede blev det observeret, at fluxdensitet stiger svarende til feltstyrken, indtil den kommer til en bestemt værdi, og efter dette punkt forbliver fluxdensiteten, da konstant, jævn feltstyrke stadig er stigende.
Dette sker på grund af, at der findes en begrænsning af strøm densitetsmængde, der kan udvikles af kernen, da hele domænerne i jernstoffet er nøjagtigt justeret. Herefter viser det ingen indflydelse på 'M', og i grafen betegnes det punkt, hvor fluxdensiteten er på maksimal værdi, som magnetisk mætning.
Mætning udvikles på grund af tilfældig tilpasning af molekylarrangementet inde i kernestoffet, og dette ændrer de små partikler inde i stoffet for at komme i nøjagtig justering. Når værdien af 'H' stiger, vil der være et mere perfekt arrangement af de molekylære partikler, indtil de når for at udvikle øget fluxdensitet. Og også stigning i magnetfeltstyrken på grund af forbedring i elektrisk nuværende Vale over spolen viser ingen effekt
Magnetiske hysteresesløjfer til bløde og hårde materialer
Resultatet af magnetisk hysterese er den ubrugte energispredning i varmeformen, hvor den spredte energi er i lineær proportion til omfanget af hysteresesløjfen. De tab, der er udviklet på grund af magnetisk hysterese, viser også effekten på den skiftende type transformere hvor der ofte er variation i den aktuelle retning. På grund af dette skaber magnetiske poler i kernematerialet tab, da de konstant vender deres retning. Nedenstående billeder viser hysteresesløjfen i både de bløde og hårde materialer.
I blød magnet
Loop i blød magnet
I hård magnet
Hysteresekurve i hård magnet
Svingende spoler, der er til stede i jævnstrømssystemer, vil også udvikle hysteresetab, da de har kontinuerlig passage gennem den sydlige og nordlige magnetiske pol. Som det allerede er anført, er hysterese-sløjfediagrammet baseret på opførelsen af det anvendte magnetiske materiale.
Restmagnetisme
Fra den magnetiske hysteresesløjfe betegnes mængden af fluxdensitet, der opretholdes af det magnetiske stof, som restmagnetisme. Og mængden af vedligeholdelse kaldes det som stoffets retentivitet.
Tvangsstyrke
Mængden af magnetiseringskraft, som er nødvendig for at fjerne den resterende magnetiske egenskab fra materialet, betegnes som tvangskraft. For at afslutte hysteresesløjfen forbedres den magnetiske kraft 'H' mere i den modsatte retning, indtil den kommer til et mætningspunkt. Og værdien af 'H' når nul, og sløjfen kommer til stien 'de', hvor stien 'oe' er den resterende magnetiske egenskab, når stien er i den modsatte retning.
Magnetisk hysterese resulterer i intemperance af spildt energi som i varmeformen. Den energi, der spredes, er i forhold til omfanget af hysteresesløjfen. Især findes der to slags magnetisk materiale, hvor de er blødt magnetisk materiale og hårdt magnetisk materiale .
Ansøgninger
Et par af de anvendelser af magnetisk hysterese er:
Da magnetiske stoffer har et udvidet interval af hysteresesløjfe, implementeres disse i enhederne såsom
- Harddisk
- Lydoptagelsesenheder
- Magnetbånd
- Kreditkort
Der findes også indsnævrede magnetiske hystereseslyngestoffer, og disse bruges i
- Transformere
- Solenoider
- Elektromagneter
- Relæer
Anvendt til at dæmpe satelliternes vinkelbevægelse i den minimale jordbane som på grund af rumalderens fremkomst.
Og endelig handler dette om begrebet magnetisk hysterese. I denne artikel fik vi at vide om hysteresesløjfen, BB-kurven, restmagnetisme, tvangskraft, og hvordan sløjfen adskiller sig for blød og hård magnetisk substans og dens anvendelser. Det er yderligere vigtigt at vide om, hvad der er vigtigheden af en hysteresesløjfe ?
