ฮิสเทรีซิสแม่เหล็ก: มันคืออะไร, รอบ, แอปพลิเคชั่น

ฮิสเทรีซิสแม่เหล็กคือ เทรนด์วัสดุ เฟอร์โรแมกเนติก นำเสนอเพื่ออนุรักษ์การสะกดจิต ได้มาโดยการใช้ a สนามแม่เหล็ก ภายนอก. คำว่าฮิสเทรีซิสมาจาก ต้นกำเนิดกรีกและหมายถึง "ล่าช้า".

วัสดุบางอย่างอาจมี ฮิสเทรีซิสระดับต่างๆกล่าวคือ พวกเขาสามารถรักษาส่วนหนึ่งของการวางแนวของโดเมนแม่เหล็กภายในภายในได้ แม้กระทั่งหลังจากสนามแม่เหล็กภายนอก ซึ่งมักเกิดขึ้นจาก กระแสไฟฟ้า ที่ไหลเวียนผ่านโซลินอยด์

ดูยัง: ตัวอย่าง แนวคิด การใช้งาน และเรื่องราวเบื้องหลัง Magnetism

ฮิสเทรีซิสแม่เหล็กทำงานอย่างไร

ฮิสเทรีซิสแม่เหล็กเสร็จแล้ว is การควบคุมความเข้มและทิศทางของสนามแม่เหล็ก ที่ผ่านวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก สนามแม่เหล็กภายนอกนี้มักจะ แสดงด้วยสัญลักษณ์ Hทำให้โดเมนแม่เหล็กซึ่งเป็นบริเวณที่มีขนาดเล็กมากภายในวัสดุจัดตำแหน่งไดโพลแม่เหล็กของอะตอมกับสนามแม่เหล็กภายนอก การจัดแนวของโดเมนแม่เหล็กขนาดเล็กเหล่านี้ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่ไม่เป็นศูนย์ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดภายในวัสดุ

วัฏจักร Hysteresis แม่เหล็ก

สังเกตในรูปต่อไปนี้ ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กภายนอก (แนวนอน) แทนด้วยตัวอักษร H และสนามแม่เหล็กภายใน (ทิศทางแนวตั้ง) แทนด้วยตัวอักษร บีซึ่งถูกเหนี่ยวนำภายในวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก

วงจร Hysteresis - ภาพหลัก

จาก ต้นทาง ของกราฟความเข้มของสนามแม่เหล็กภายนอก H จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ดังนั้นวัสดุจึงมีโดเมนแม่เหล็กที่เรียงตัวกันมากขึ้นเรื่อย ๆ ดังนั้นจึงมีการสะกดจิตสูงสุดใน จุด A - จุดที่ ความอิ่มตัวให้เส้นโค้ง ของการสะกดจิต

หลังจากความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็กภายใน สนามแม่เหล็กภายนอกจะค่อยๆ ลดลง อย่างไรก็ตาม เส้นโค้งการสะกดจิตจะไหลผ่าน เส้นทางที่แตกต่างกันเนื่องจากส่วนหนึ่งของโดเมนแม่เหล็กยังคงอยู่ในทิศทางเดียวกันแม้ว่าสนามภายนอก H จะเป็นโมฆะดังที่เห็นใน จุด ข. สนามแม่เหล็กที่ยังคงอยู่ในวัสดุหลังจากสนามแม่เหล็กสิ้นสุดลงเรียกว่า สนามที่เหลืออยู่.

ระหว่าง คะแนน B และ C, ทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน through โซลินอยด์ กลับด้าน ดังนั้นทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอกจึงกลับด้านเช่นกัน เมื่อสนาม H เพิ่มขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางของการสะกดจิตเริ่มต้น วัสดุจะถูกล้างอำนาจแม่เหล็กมากขึ้น

เธ การล้างอำนาจแม่เหล็กเสร็จสมบูรณ์ของวัสดุเกิดขึ้นที่จุด C. เท่านั้น – ณ จุดนี้ เป็นไปได้ที่จะวัดว่าสนามแม่เหล็กภายนอกจะต้องมีความเข้มเท่าใดเพื่อให้วัสดุสูญเสียการเป็นแม่เหล็กและเรียกว่าสนามนี้ สนามบีบบังคับ.

จาก จุด D, หากเรายังคงเพิ่มความเข้มของสนามภายนอกต่อไป, วัสดุจะกลับมาเป็นแม่เหล็กอีกครั้งแต่จะกลับขั้วโดยสัมพันธ์กับจุด A โดยการลดสนามภายนอกอีกครั้ง วัสดุจะมีสนามแม่เหล็กภายในลดลงเป็น สนามส่วนที่เหลือ ที่ จุด E อย่างไรก็ตาม สนามที่เหลือนี้จะมีความรู้สึกตรงกันข้ามกับที่วัดที่จุด B

ที่ จุดF วัตถุดิบมาอีกแล้ว ล้างอำนาจแม่เหล็กแต่ถ้าเรายังคงเพิ่มความแรงของสนาม H ต่อไป โดเมนแม่เหล็กจะเรียงกันอีกครั้งเพื่อให้วัสดุกลับสู่สถานะอิ่มตัวที่จุด A

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าในช่วง วงจรฮิสเทรีซิสส่วนหนึ่งของพลังงานที่ถูกถ่ายโอนโดยสนามแม่เหล็กภายนอกถูกใช้เพื่อปรับทิศทางโดเมนแม่เหล็กและส่วนอื่น ๆ ของพลังงานนั้นคือ สำมะเลเทเมา ในรูปของการเพิ่มขึ้นใน พลังงานความร้อนเนื่องจากการหมุนของไดโพลแม่เหล็กเกิดขึ้นท่ามกลางแรงเสียดทานระหว่างโมเลกุล พลังงานที่กระจายไปนี้ก็คือ สัดส่วนพื้นที่ เกิดขึ้นจากเส้นโค้งของวัฏจักรฮิสเทรีซิส ยิ่งบริเวณนี้มากเท่าใด ปริมาณความร้อนที่สูญเสียไปยังสภาพแวดล้อมภายนอกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ดูยัง: หม้อแปลงไฟฟ้า - อุปกรณ์ที่ลดหรือเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีของฮิสเทรีซิสแม่เหล็ก

ฮิสเทรีซิสแม่เหล็กใช้สำหรับ is เขียนข้อมูลไปที่เทป, การ์ดแม่เหล็กหรือบนฮาร์ดไดรฟ์เช่นเดียวกับที่ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่

ยิ่ง การบีบบังคับ ของวัสดุ ยิ่งเป็นของมัน ความต้านทานต่อการล้างอำนาจแม่เหล็กนั่นคือยิ่งต้องมีความเข้มของสนามแม่เหล็กภายนอกเพื่อทำให้การดึงดูดของวัสดุเป็นโมฆะ วัสดุที่บีบบังคับสูงนั้นน่าสนใจสำหรับ แอปพลิเคชั่นอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากในแอปพลิเคชันเหล่านี้ ข้อมูลที่เก็บไว้จะไม่ถูกทำลายอย่างง่ายดายเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กภายนอก

ตามที่ระบุไว้ วัสดุที่มีวัฏจักรฮิสเทรีซิสมีพื้นที่ขนาดใหญ่กระจายความร้อนจำนวนมาก ดังนั้น สามารถใช้ให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับกระทะเหล็กหรือกระทะเหล็กเมื่อใช้ในเตาแม่เหล็กไฟฟ้า by ตัวอย่าง.

สำหรับการผลิต แม่เหล็กถาวรตัวอย่างเช่น ใช้วัสดุที่สามารถคงสภาพการเป็นแม่เหล็กไว้ได้ กล่าวคือ วัสดุเหล่านี้มีแรงดึงดูดที่เหลือสูง ที่ ผลผลิตของ แม่เหล็ก เทียมในทางกลับกัน ต้องการให้วัสดุถูกทำให้เป็นแม่เหล็กได้ง่าย แต่ไม่คงสภาพความเป็นแม่เหล็กนี้ไว้หลังจากที่สนามแม่เหล็กภายนอกหยุดลง

ตามการประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยีที่ต้องการ สามารถใช้วัสดุต่างๆ ที่มีวัฏจักรฮิสเทรีซิสต่างกันได้ บางตัวมีลูปที่ใกล้กว่า ในขณะที่บางตัวอาจมีวงจรที่ชัดเจนกว่าในทิศทางแนวตั้ง เป็นต้น

โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-histerese-magnetica.htm