التباطؤ المغناطيسي هو الاتجاه إلى تلك المواد مغنطيسية الحاضر للحفاظ على المغنطة حصلوا عليها من خلال تطبيق أ حقل مغناطيسي خارجي. مصطلح التخلفية هو من أصل يوناني وتعني "تأخير".
قد تحتوي بعض المواد مستويات مختلفة من التخلفية، أي أنهم قادرون على الحفاظ على جزء من اتجاه المجالات المغناطيسية في داخلهم حتى بعد المجال المغناطيسي الخارجي ، المتولد عادة من التيار الكهربائي الذي يدور من خلال ملف لولبي.
نظرةأيضا: أمثلة ومفاهيم وتطبيقات وقصة المغناطيسية
كيف يعمل التباطؤ المغناطيسي؟
يتم التباطؤ المغناطيسي التحكم في شدة واتجاه المجال المغناطيسي التي تمر عبر مادة مغناطيسية. هذا المجال المغناطيسي الخارجي ، عادة يرمز لها بالرمز H.، يتسبب في المجالات المغناطيسية ، وهي مناطق مجهرية داخل المادة ، لمحاذاة ثنائيات الأقطاب المغناطيسية للذرات مع المجال المغناطيسي الخارجي. ينتج عن محاذاة هذه المجالات المغناطيسية الصغيرة مجال مغناطيسي غير صفري ناتج داخل المادة.
دورة التباطؤ المغناطيسي
لاحظ في الشكل التالي العلاقة بين المجال المغناطيسي الخارجي (الأفقي) ، والمشار إليه بالحرف H ، والمجال المغناطيسي الداخلي (الاتجاه الرأسي) ، والمشار إليه بالحرف ب، والتي تحدث داخل مادة مغناطيسية.
من الأصل من الرسم البياني ، تزداد شدة المجال المغناطيسي الخارجي H تدريجيًا. بهذه الطريقة ، تحتوي المادة على المزيد والمزيد من المجالات المغناطيسية المتوافقة ، وبالتالي تصل إلى أقصى قدر من المغنطة في النقطة أ - النقطة التي عندها التشبعيعطيمنحنى من المغنطة.
بعد تشبع المجال المغناطيسي الداخلي ، يتناقص المجال المغناطيسي الخارجي تدريجيًا ، إلا أن منحنى المغنطة يمر عبر مسار مختلف ، نظرًا لأن جزءًا من المجالات المغناطيسية يظل في نفس الاتجاه حتى عندما يكون المجال الخارجي H فارغًا ، كما هو موضح في النقطة ب. يُطلق على المجال المغناطيسي الذي يبقى في المادة بعد توقف المجال المغناطيسي المجال المتبقي.
بين ال النقطتان B و C، وهو اتجاه التيار الكهربائي الذي يمر عبر الملف اللولبي يتم عكسه ، وبالتالي يتم عكس اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي أيضًا. كلما زاد المجال H في الاتجاه المعاكس لاتجاه المغنطة الأولية ، فإن تصبح المادة غير ممغنطة بشكل متزايد.
ال إزالة المغناطيسيةاكتمالمن المادة تحدث فقط عند النقطة ج - في هذه المرحلة ، من الممكن قياس شدة المجال المغناطيسي الخارجي حتى تفقد المادة مغنيطتها ، ويسمى هذا المجال مجالقسري.
من النقطة د، إذا واصلنا زيادة شدة المجال الخارجي ، فإن المواد سوف ممغنطة مرة أخرى، ولكن سيتم عكس أقطابها فيما يتعلق بالنقطة أ. من خلال تقليل المجال الخارجي مرة أخرى ، سيتم تقليل المجال المغناطيسي الداخلي للمادة إلى مجالبقية في ال النقطة E. ومع ذلك ، فإن هذا الحقل المتبقي سيكون له معنى معاكس لذلك الذي تم قياسه عند النقطة B.
في ال النقطة و المواد مرة أخرى ممغنطة، ولكن إذا واصلنا زيادة قوة المجال H ، فسوف تصطف المجالات المغناطيسية مرة أخرى ، بحيث تعود المادة إلى حالة التشبع عند النقطة A.
من المهم أن نلاحظ أنه خلال دورة التخلفية، يتم استخدام جزء من الطاقة التي يتم نقلها بواسطة المجال المغناطيسي الخارجي لتوجيه المجالات المغناطيسية ، والجزء الآخر من تلك الطاقة هو تتبدد في شكل زيادة في طاقة حرارية، لأن دوران ثنائيات الأقطاب المغناطيسية يحدث في خضم الاحتكاك بين الجزيئات. هذه الطاقة المشتتة ، بدورها ، هي متناسبالمنطقة تتشكل بواسطة منحنيات دورة التخلفية - فكلما كبرت هذه المنطقة ، زادت كمية الحرارة المفقودة في البيئة الخارجية.
نظرةأيضا: المحولات - الأجهزة التي تخفض أو ترفع الجهد الكهربائي
التطبيقات التكنولوجية للتباطؤ المغناطيسي
يستخدم التباطؤ المغناطيسي ل كتابة البيانات إلىشرائط, البطاقاتمغناطيسيأو على الأقراص الصلبة، مثل تلك المستخدمة لتخزين البيانات على معظم أجهزة الكمبيوتر الحديثة.
كلما كان ملف القوة القهرية من مادة ، كلما زاد حجمها مقاومة إزالة المغناطيسيةأي أنه يجب أن تكون شدة المجال المغناطيسي الخارجي أكبر لإبطال مغنطة المادة. المواد شديدة الإكراه مثيرة للاهتمام التطبيقاتإلكترونيات، لأنه من الضروري في هذه التطبيقات ألا يتم إتلاف المعلومات المخزنة بسهولة عند تعرضها لمجال مغناطيسي خارجي.
كما هو مذكور ، فإن المواد التي تحتوي دورات التخلفية الخاصة بها على مساحات كبيرة تبدد كميات كبيرة من الحرارة ، لذلك يمكن استخدامها للتسخين بسرعة ، كما تفعل المقالي الحديدية أو الفولاذية عند استخدامها في المواقد الحثية مثال.
لإنتاج مغناطيس دائم، على سبيل المثال ، يتم استخدام المواد القادرة على الحفاظ على مغنطيتها ، أي أنها ذات مغنطة عالية. في انتاج مغناطيس مصطنع، بدوره ، من المرغوب فيه أن تكون المادة ممغنطة بسهولة ، لكنها لا تحافظ على هذا المغناطيس بعد توقف المجال المغناطيسي الخارجي.
وفقًا للتطبيق التكنولوجي المطلوب ، يمكن استخدام مواد مختلفة ذات دورات تخلفية مختلفة. بعضها لديه حلقات أقرب ، في حين أن البعض الآخر قد يكون لديه دورات أكثر وضوحًا في الاتجاه الرأسي ، على سبيل المثال.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-histerese-magnetica.htm