Magnetska histereza je trend koji materijali feromagnetski prisutan radi očuvanja magnetizacije koje su stekli primjenom a magnetsko polje vanjski. Pojam histereza je od Grčko podrijetlo i znači "kašnjenje".
Neki materijali mogu imati različite razine histereze, odnosno sposobni su zadržati dio orijentacije magnetskih domena u svojoj unutrašnjosti čak i nakon vanjskog magnetskog polja, obično generiranog iz električna struja koji cirkulira kroz solenoid.
Izgledtakođer: Primjeri, koncepti, primjene i priča iza magnetizma
Kako djeluje magnetska histereza?
Gotova je magnetska histereza upravljanje intenzitetom i smjerom magnetskog polja koji prolazi kroz feromagnetski materijal. Ovo vanjsko magnetsko polje, obično označena simbolom H, uzrokuje da magnetske domene, koje su mikroskopska područja unutar materijala, poravnaju magnetske dipole atoma s vanjskim magnetskim poljem. Poravnanje tih malih magnetskih domena stvara rezultirajuće nulto magnetsko polje inducirano unutar materijala.
Ciklus magnetske histereze
Na sljedećoj slici zabilježite odnos između vanjskog magnetskog polja (vodoravno), označeno slovom H, i unutarnjeg magnetskog polja (okomiti smjer), označenog slovom B, koji se inducira unutar feromagnetskog materijala.
Od podrijetlo grafa, intenzitet vanjskog magnetskog polja H postupno se povećava. Na taj način materijal ima sve više i više poravnanih magnetskih domena, čime postiže maksimalnu magnetizaciju u točka A - točka u kojoj zasićenjedajezavoj magnetizacije.
Nakon zasićenja unutarnjeg magnetskog polja, vanjsko magnetsko polje postupno se smanjuje, međutim krivulja magnetiziranja prolazi kroz različit put, jer dio magnetskih domena ostaje u istom smjeru, čak i kad je vanjsko polje H nula, kao što se vidi u točka B. Magnetsko polje koje ostaje u materijalu nakon prestanka magnetskog polja naziva se ostatak polja.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Između točke B i C, smjer električne struje koja prolazi kroz solenoid je obrnut, stoga je i smjer vanjskog magnetskog polja obrnut. Kako se H polje povećava u smjeru suprotnom od smjera početne magnetizacije, materijal postaje sve više magnetiziran.
THE demagnetizacijadovršenmaterijala javlja se samo u točki C - u ovom trenutku je moguće izmjeriti koliki intenzitet vanjskog magnetskog polja mora biti da bi materijal izgubio magnetizaciju, a to se polje naziva poljeprisilno.
Od točka D, ako nastavimo povećavati intenzitet vanjskog polja, materijal će se ponovno magnetizirati, ali će njegovi polovi biti obrnuti u odnosu na točku A. Ponovnim spuštanjem vanjskog polja, materijal će imati smanjeno unutarnje magnetsko polje na poljeostatak na točka E. Međutim, ovo preostalo polje imat će suprotan smisao od mjerenja u točki B.
Na točka F materijal je opet razmagnetičeni, ali ako nastavimo povećavati jakost H polja, magnetske domene će se još jednom poredati, tako da će se materijal vratiti u stanje zasićenja u točki A.
Važno je napomenuti da je tijekom ciklus histereze, dio energije koji se prenosi vanjskim magnetskim poljem koristi se za orijentaciju magnetskih domena, a drugi dio te energije je razišao u obliku povećanja Termalna energija, budući da se rotacija magnetskih dipola događa usred trenja između molekula. Ova raspršena energija pak jest proporcionalanPodručje nastale krivuljama ciklusa histereze - što je ovo područje veće, to je veća količina topline koja se gubi u vanjskom okruženju.
Izgledtakođer: Transformatori - uređaji koji smanjuju ili podižu električni napon
Tehnološke primjene magnetske histereze
Magnetna histereza koristi se za zapisati podatke uvrpce, karticemagnetskiili na tvrdim diskovima, poput onih koji se koriste za pohranu podataka na većini modernih računala.
Što je veći prisila materijala, veća je vaša otpor prema magnetizaciji, to jest, veći mora biti intenzitet vanjskog magnetskog polja da poništi magnetizaciju materijala. Jako prisilni materijali su zanimljivi za aplikacijeelektronika, budući da je u tim primjenama neophodno da se pohranjene informacije ne mogu lako uništiti kada su izložene vanjskom magnetskom polju.
Kao što je rečeno, materijali čiji ciklusi histereze imaju velike površine odvode velike količine topline, pa može se koristiti za brzo zagrijavanje, kao što to rade željezne ili čelične posude kada se koriste u indukcijskim štednjacima, do primjer.
Za proizvodnju trajni magneti, na primjer, koriste se materijali koji mogu održavati svoju magnetizaciju, odnosno imaju visoku preostalu magnetizaciju. Na proizvodnja magneti umjetnozauzvrat je poželjno da se materijal lako namagnetizira, ali da ne održava tu magnetizaciju nakon prestanka vanjskog magnetskog polja.
Prema željenoj tehnološkoj primjeni mogu se koristiti različiti materijali, s različitim ciklusima histereze. Neki od njih imaju bliže petlje, dok drugi mogu imati izraženije cikluse, na primjer u vertikalnom smjeru.
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
