Магнитный гистерезис - это тенденция материалов ферромагнитный присутствует для сохранения намагниченности приобретенные ими путем применения магнитное поле внешний. Термин гистерезис от Греческое происхождение и означает «задержка»..
Некоторые материалы могут иметь разные уровни гистерезиса, то есть они могут поддерживать часть ориентации магнитных доменов внутри себя даже после внешнего магнитного поля, обычно генерируемого из-за электрический ток который циркулирует через соленоид.
Посмотритетакже: Примеры, концепции, приложения и история магнетизма
Как работает магнитный гистерезис?
Магнитный гистерезис выполнен контроль интенсивности и направления магнитного поля который проходит через ферромагнитный материал. Это внешнее магнитное поле, обычно обозначается символом H, заставляет магнитные домены, которые представляют собой микроскопические области внутри материала, выравнивать магнитные диполи атомов с внешним магнитным полем. Выравнивание этих небольших магнитных доменов создает результирующее ненулевое магнитное поле, индуцированное внутри материала.
Цикл магнитного гистерезиса
Обратите внимание на соотношение между внешним магнитным полем (по горизонтали), обозначенным буквой H, и внутренним магнитным полем (вертикальное направление), обозначенным буквой H, на следующем рисунке. B, который индуцируется внутри ферромагнетика.
От источник На графике напряженность внешнего магнитного поля H постепенно увеличивается. Таким образом, материал имеет все больше и больше выровненных магнитных доменов, таким образом достигая максимальной намагниченности в точка А - точка, в которой насыщенностьдаетизгиб намагничивания.
После насыщения внутреннего магнитного поля внешнее магнитное поле постепенно уменьшается, однако кривая намагничивания проходит через другой путь, так как часть магнитных доменов остается в том же направлении, даже когда внешнее поле H равно нулю, как видно на точка Б. Магнитное поле, которое остается в материале после прекращения действия магнитного поля, называется магнитным полем. остаточное поле.
Между точки B и C, направление электрического тока, протекающего через соленоид переворачивается, следовательно, направление внешнего магнитного поля также меняется на противоположное. При увеличении поля H в направлении, противоположном направлению начальной намагниченности, материал становится все более размагничивающимся.
THE размагничиваниеполныйматериала происходит только в точке C - в этот момент можно измерить, какой должна быть напряженность внешнего магнитного поля, чтобы материал потерял намагниченность, и это поле называется полепринудительный.
От точка D, если продолжать увеличивать напряженность внешнего поля, материал снова намагнитится, но его полюса будут перевернуты по отношению к точке A. Снова уменьшив внешнее поле, внутреннее магнитное поле материала уменьшится до полеостаток на точка E. Однако это оставшееся поле будет иметь противоположный смысл тому, который измеряется в точке B.
На точка F материал снова размагниченный, но если мы продолжим увеличивать напряженность поля H, магнитные домены снова выстроятся в линию, так что материал вернется в состояние насыщения в точке A.
Важно отметить, что во время цикл гистерезиса, часть энергии, передаваемой внешним магнитным полем, используется для ориентации магнитных доменов, а другая часть этой энергии равна рассеянный в виде увеличения Термальная энергия, поскольку вращение магнитных диполей происходит посреди трения между молекулами. Эта рассеиваемая энергия, в свою очередь, равна пропорциональныйобласть образованы кривыми гистерезисного цикла - чем больше эта площадь, тем большее количество тепла теряется во внешнюю среду.
Посмотритетакже: Трансформаторы - устройства, понижающие или повышающие электрическое напряжение.
Технологические применения магнитного гистерезиса
Магнитный гистерезис используется для записывать данные вленты, открыткимагнитныйили на жестких дисках, подобные тем, которые используются для хранения данных на большинстве современных компьютеров.
Чем больше принуждение материала, тем больше его устойчивость к размагничиванию, то есть чем больше должна быть напряженность внешнего магнитного поля, чтобы обнулить намагниченность материала. Сильно коэрцитивные материалы интересны Приложенияэлектроника, поскольку в этих приложениях необходимо, чтобы хранимая информация не была легко разрушена при воздействии внешнего магнитного поля.
Как уже говорилось, материалы, циклы гистерезиса которых имеют большие площади, рассеивают большое количество тепла, поэтому могут использоваться для быстрого нагрева, как железные или стальные сковороды при использовании в индукционных плитах, пример.
Для производства постоянные магниты, например, используются материалы, способные сохранять свою намагниченность, то есть они имеют высокую остаточную намагниченность. В изготовление магниты искусственныйв свою очередь, желательно, чтобы материал легко намагничивался, но чтобы он не сохранял эту намагниченность после исчезновения внешнего магнитного поля.
В соответствии с желаемым технологическим применением могут использоваться разные материалы с разными циклами гистерезиса. Некоторые из них имеют более тесные петли, а другие могут иметь более выраженные циклы, например, в вертикальном направлении.
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-histerese-magnetica.htm
