磁気ヒステリシスは その材料の傾向 強磁性 磁化を保存するために存在する それらによって取得された 磁場 外部。 ヒステリシスという用語は ギリシャ語の起源であり、「遅延」を意味します.
いくつかの材料は持っているかもしれません さまざまなレベルのヒステリシスつまり、それらは、一般にから生成される外部磁場の後でも、内部の磁区の配向の一部を維持することができます。 電流 それはソレノイドを通って循環します。
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磁気ヒステリシスはどのように機能しますか？
磁気ヒステリシスが行われます 磁場の強度と方向を制御する それは強磁性体を通過します。 この外部磁場は、通常、 記号Hで示されますは、材料内部の微視的領域である磁区に、原子の磁気双極子を外部磁場に整列させます。 これらの小さな磁区の整列により、材料内に誘導された非ゼロの磁場が生成されます。
磁気ヒステリシスサイクル
次の図では、文字Hで示される外部磁場（水平）と文字で示される内部磁場（垂直方向）の関係に注意してください。 B、これは強磁性体の内部に誘導されます。
から 原点 グラフの、外部磁場Hの強度は徐々に増加します。 このようにして、材料はますます整列した磁区を持ち、したがって、 ポイントA — 飽和与える曲線 磁化の。
内部磁場が飽和した後、外部磁場は徐々に減少しますが、磁化曲線は 磁区の一部は、外部磁場Hがヌルの場合でも同じ方向に留まるため、パスが異なります。 ポイントB。 磁場が停止した後に材料に残る磁場は、 レムナントフィールド.
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間に ポイントBとC、流れる電流の方向 ソレノイド が逆になるため、外部磁場の方向も逆になります。 H磁場が初期磁化の方向と反対方向に増加すると、 材料はますます消磁されます。
THE 減磁コンプリート材料の変化は点Cでのみ発生します –この時点で、材料が磁化を失うために必要な外部磁場の強度を測定することが可能であり、この磁場はと呼ばれます。 フィールド強制.
から ポイントD、外部フィールドの強度を上げ続けると、 材料は再び磁化されます、ただし、点Aに対して極が逆になります。 外部磁場を再び下げることにより、材料の内部磁場は次のように減少します。 フィールドレムナント で ポイントE。 ただし、この残りのフィールドは、ポイントBで測定されたものとは逆の意味になります。
で ポイントF 材料は再びです 消磁ただし、H磁場の強度を上げ続けると、磁区がもう一度整列するため、材料は点Aで飽和状態に戻ります。
重要なのは、 ヒステリシスサイクル、外部磁場によって伝達されるエネルギーの一部は磁区を配向するために使用され、そのエネルギーの他の部分は 散逸 の増加の形で 熱エネルギー、磁気双極子の回転は分子間の摩擦の最中に起こるので。 この散逸されたエネルギーは、順番に、 比例エリア ヒステリシスサイクルの曲線によって形成されます–この領域が大きいほど、外部環境に失われる熱量が多くなります。
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磁気ヒステリシスの技術的応用
磁気ヒステリシスは にデータを書き込むテープ, カード磁気またはハードドライブ上、最近のほとんどのコンピューターのデータストレージに使用されているものと同様です。
大きいほど 保磁力 材料の、大きいほど 減磁に対する耐性つまり、材料の磁化を無効にするには、外部磁場の強度を大きくする必要があります。 非常に威圧的な材料は、 アプリケーションエレクトロニクスこれらのアプリケーションでは、外部磁場にさらされたときに保存された情報が簡単に破壊されないようにする必要があるためです。
前述のように、ヒステリシスサイクルの面積が大きい材料は、大量の熱を放散します。 誘導調理器で使用される場合の鉄または鋼の鍋のように、すばやく加熱するために使用できます。 例。
の生産のため 永久磁石例えば、磁化を維持できる材料が使用されます。つまり、残留磁化が高くなります。 で の生産 磁石 人工的な次に、材料は容易に磁化されるが、外部磁場が停止した後はこの磁化を維持しないことが望ましい。
所望の技術的用途に応じて、異なるヒステリシスサイクルを有する異なる材料を使用することができる。 それらのいくつかはより近いループを持っていますが、他のものは例えば垂直方向により顕著なサイクルを持っているかもしれません。
RafaelHellerbrock著
物理の先生
