Magnetinė histerezė yra tendencija, kad medžiagos feromagnetinis išsaugoti įmagnetinimą kuriuos jie įgijo taikydami a magnetinis laukas išorinis. Histerezės terminas yra iš Graikijos kilmė ir reiškia „vėlavimas“.
Kai kurios medžiagos gali turėti skirtingi histerezės lygiai, tai yra, jie sugeba išlaikyti dalį savo interjero magnetinių sričių orientacijos net ir po išorinio magnetinio lauko, paprastai susidarančio iš elektros srovė kad cirkuliuoja per solenoidą.
Pažiūrėktaip pat: Magnetizmo pavyzdžiai, sąvokos, pritaikymas ir istorija
Kaip veikia magnetinė histerezė?
Padaroma magnetinė histerezė kontroliuojant magnetinio lauko intensyvumą ir kryptį kad praeina per feromagnetinę medžiagą. Šis išorinis magnetinis laukas paprastai žymimas simboliu H, magnetiniai domenai, kurie yra mikroskopiniai regionai medžiagos viduje, sureguliuoja magnetinius atomų dipolius su išoriniu magnetiniu lauku. Šių mažų magnetinių sričių išlyginimas sukuria gautą nulinės formos magnetinį lauką, kurį sukelia medžiaga.
Magnetinės histerezės ciklas
Šiame paveiksle atkreipkite dėmesį į išorinio magnetinio lauko (horizontalaus), pažymėto H raide, ir vidinio magnetinio lauko (vertikalios krypties), pažymėto raide, santykį B, kuris yra sukeltas feromagnetinės medžiagos viduje.
Nuo kilmę grafiko, palaipsniui didinamas išorinio magnetinio lauko H intensyvumas. Taigi, medžiaga turi vis daugiau išlygintų magnetinių sričių, taip pasiekdama maksimalų įmagnetinimą taškas A - taškas, kuriame prisotinimasduodakreivė įmagnetinimo.
Po vidinio magnetinio lauko prisotinimo išorinis magnetinis laukas palaipsniui mažėja, tačiau įmagnetinimo kreivė eina per a skirtingas kelias, nes dalis magnetinių sričių išlieka ta pačia kryptimi, net kai išorinis laukas H yra nulinis, kaip matyti iš B punktas. Magnetinis laukas, kuris lieka medžiagoje pasibaigus magnetiniam laukui, vadinamas likučių laukas.
Tarp taškai B ir C, elektros srovės, einančios per, kryptis solenoidas yra atvirkštinė, todėl ir išorinio magnetinio lauko kryptis yra atvirkštinė. H laukui didėjant priešinga pradinio įmagnetinimo krypčiai, medžiaga tampa vis labiau išmagnetinta.
demagnetinimasbaigtasmedžiagos atsiranda tik taške C - šiuo metu galima išmatuoti, koks turi būti išorinio magnetinio lauko intensyvumas, kad medžiaga prarastų įmagnetinimą, ir šis laukas vadinamas srityjeprievartinis.
Nuo taškas D, jei mes ir toliau didinsime išorinio lauko intensyvumą, medžiaga vėl įmagnetins, bet poliai bus pakeisti prieš A tašką. Dar kartą sumažinus išorinį lauką, medžiagos vidinis magnetinis laukas sumažės iki srityjelikučiai prie taškas E. Tačiau šis likęs laukas turės priešingą prasmę, nei matuojamas B taške.
Prie F taškas medžiaga vėl yra išmagnetintas, bet jei mes ir toliau didinsime H lauko stiprumą, magnetinės sritys dar kartą išsirikiuos, taigi medžiaga grįš į prisotinimo būseną A taške.
Svarbu pažymėti, kad per histerezės ciklas, dalis energijos, kurią perduoda išorinis magnetinis laukas, naudojama magnetinėms sritims orientuoti, o kita tos energijos dalis yra išsisklaidė padidėjimo pavidalu Šiluminė energija, nes magnetinių dipolių sukimasis vyksta trinties tarp molekulių viduryje. Ši išsklaidyta energija savo ruožtu yra proporcingasplotas susidaro dėl histerezės ciklo kreivių - kuo didesnis šis plotas, tuo didesnis šilumos kiekis prarandamas išorinei aplinkai.
Pažiūrėktaip pat: Transformatoriai - įtaisai, mažinantys arba keliantys elektros įtampą
Magnetinės histerezės technologiniai pritaikymai
Magnetinė histerezė naudojama rašyti duomenis įjuostos, kortelesmagnetinisarba kietuosiuose diskuose, kaip ir naudojami duomenims saugoti daugumoje šiuolaikinių kompiuterių.
Kuo didesnis prievarta medžiagos, tuo didesnė atsparumas demagnetizacijai, tai yra, didesnis turi būti išorinio magnetinio lauko intensyvumas, kad būtų panaikintas medžiagos įmagnetinimas. Labai įdomios medžiagos yra įdomios programoselektronika, nes šiose programose būtina, kad saugoma informacija nebūtų lengvai sunaikinta veikiant išoriniam magnetiniam laukui.
Kaip minėta, medžiagos, kurių histerezės ciklai turi didelius plotus, išsklaido didelius šilumos kiekius, taigi galima naudoti greitai įkaista, kaip tai daro geležinės arba plieninės keptuvės, kai naudojamos indukcinėse viryklėse pavyzdys.
Gamyba nuolatiniai magnetai, pavyzdžiui, naudojamos medžiagos, galinčios išlaikyti savo įmagnetinimą, tai yra, jos turi didelį liekamąjį įmagnetinimą. At gamyba magnetai dirbtinis, savo ruožtu, pageidautina, kad medžiaga būtų lengvai įmagnetinta, tačiau ji neišlaikytų šio įmagnetinimo, kai išorinis magnetinis laukas nutrūktų.
Pagal norimą technologinį pritaikymą gali būti naudojamos skirtingos medžiagos, turinčios skirtingus histerezės ciklus. Kai kurie iš jų turi griežtesnes kilpas, o kiti gali turėti ryškesnius ciklus, pavyzdžiui, vertikalia kryptimi.
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-histerese-magnetica.htm