Magnetna histereza je trend, da materiali feromagnetna prisotna za ohranjanje magnetizacije ki so jih pridobili z uporabo a magnetno polje zunanji. Izraz histereza je od Grško poreklo in pomeni "zamuda".
Nekateri materiali so morda različne ravni histereze, to pomeni, da lahko ohranijo del orientacije magnetnih domen v svoji notranjosti tudi po zunanjem magnetnem polju, ki se običajno generira iz električni tok ki kroži skozi elektromagnet.
Poglejtudi: Primeri, koncepti, aplikacije in zgodba o magnetizmu
Kako deluje magnetna histereza?
Izvedena je magnetna histereza nadzor jakosti in smeri magnetnega polja ki prehaja skozi feromagnetni material. To zunanje magnetno polje je običajno označena s simbolom Hpovzroči, da magnetne domene, ki so mikroskopska območja znotraj materiala, poravnajo magnetne dipole atomov z zunanjim magnetnim poljem. Poravnava teh majhnih magnetnih domen povzroči nastalo magnetno polje, ki ni nič, inducirano znotraj materiala.
Magnetni histerezni cikel
Na naslednji sliki upoštevajte razmerje med zunanjim magnetnim poljem (vodoravno), označeno s črko H, in notranjim magnetnim poljem (navpična smer), označenim s črko
B, ki je induciran znotraj feromagnetnega materiala.
Iz porekla grafa se intenzivnost zunanjega magnetnega polja H postopoma povečuje. Tako ima material vedno bolj poravnane magnetne domene, s čimer doseže največjo magnetizacijo v točka A - točka, ko se nasičenostdajekrivulja magnetizacije.
Po nasičenju notranjega magnetnega polja se zunanje magnetno polje postopoma zmanjšuje, vendar krivulja magnetizacije teče skozi drugačna pot, saj del magnetnih domen ostane v isti smeri, tudi če je zunanje polje H nič, kot je razvidno iz točka B. Magnetno polje, ki ostane v materialu po prenehanju magnetnega polja, se imenuje polje ostankov.
Med točke B in C, smer električnega toka, ki teče skozi solenoid je obrnjena, zato je obrnjena tudi smer zunanjega magnetnega polja. Ko se polje H povečuje v nasprotni smeri od začetne smeri namagnetenja, se material se vedno bolj razmagneti.
THE razmagnetenjepopolnamateriala se pojavi le v točki C - na tej točki je mogoče izmeriti, kakšna mora biti jakost zunanjega magnetnega polja, da material izgubi svojo magnetizacijo, in to polje se imenuje poljeprisilno.
Iz točka D, če še naprej povečujemo intenzivnost zunanjega polja, material se bo spet namagnetil, vendar bo imel pola obrnjen glede na točko A. Z ponovnim spuščanjem zunanjega polja bo notranje magnetno polje materiala zmanjšano na poljeostanek pri točka E. Vendar bo imelo to preostalo polje nasprotni občutek, kot je bil izmerjen v točki B.
Pri točka F material je spet razmagneteno, če pa še naprej povečujemo jakost polja H, se bodo magnetne domene še enkrat poravnale, tako da se bo material v točki A vrnil v stanje nasičenja.
Pomembno je omeniti, da med ciklus histereze, del energije, ki jo prenaša zunanje magnetno polje, se uporablja za orientacijo magnetnih domen, drugi del te energije pa razpršene v obliki povečanja Termalna energija, saj se vrtenje magnetnih dipolov zgodi sredi trenja med molekulami. Ta razpršena energija pa je sorazmernoobmočje ki ga tvorijo krivulje histereznega cikla - večja kot je ta površina, večja količina toplote se izgubi v zunanjem okolju.
Poglejtudi: Transformatorji - naprave, ki znižujejo ali zvišujejo električno napetost
Tehnološke aplikacije magnetne histereze
Za. Se uporablja magnetna histereza zapisati podatke vtrakovi, karticemagnetnoali na trdih diskih, kot tiste, ki se uporabljajo za shranjevanje podatkov v večini sodobnih računalnikov.
Večja kot je prisilnost materiala, večja je njegova odpornost na razmagnetenje, to pomeni, da mora biti večja jakost zunanjega magnetnega polja, da izniči magnetizacijo materiala. Zelo prisilni materiali so zanimivi za aplikacijelektronika, saj je v teh aplikacijah shranjenih informacij treba zlahka uničiti, če so izpostavljene zunanjemu magnetnemu polju.
Kot rečeno, materiali, katerih cikli histereze imajo velike površine, odvajajo velike količine toplote se lahko uporablja za hitro ogrevanje, kot to počnejo železne ali jeklene posode, kadar se uporabljajo v indukcijskih štedilnikih primer.
Za proizvodnjo trajni magnetina primer uporabljajo se materiali, ki lahko ohranijo svojo magnetizacijo, to pomeni, da imajo visoko preostalo magnetizacijo. Ob proizvodnja magneti umetnopo drugi strani pa je zaželeno, da se material zlahka namagneti, vendar da po prenehanju zunanjega magnetnega polja te magnetizacije ne vzdržuje.
Glede na želeno tehnološko uporabo lahko uporabimo različne materiale z različnimi cikli histereze. Nekateri imajo bližje zanke, drugi pa imajo na primer bolj izrazite cikle v navpični smeri.
Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-histerese-magnetica.htm