Manyetik histerezis, malzemelerin eğilimi ferromanyetik manyetizasyonu korumak için mevcut uygulayarak elde ettikleri manyetik alan harici. Histerezis terimi, Yunan kökenlidir ve "gecikme" anlamına gelir..
Bazı malzemeler olabilir farklı histerezis seviyeleriyani, genellikle bir manyetik alandan üretilen harici manyetik alandan sonra bile, manyetik alanların yöneliminin bir kısmını kendi içlerinde koruyabilirler. elektrik akımı bir solenoid aracılığıyla dolaşır.
BakAyrıca: Manyetizmanın arkasındaki örnekler, kavramlar, uygulamalar ve hikaye
Manyetik histerezis nasıl çalışır?
Manyetik histerezis yapılır manyetik alanın yoğunluğunu ve yönünü kontrol etmek ferromanyetik bir malzemeden geçer. Bu dış manyetik alan, genellikle H sembolü ile gösterilir, malzemenin içindeki mikroskobik bölgeler olan manyetik alanların, atomların manyetik dipollerini dış manyetik alanla hizalamasına neden olur. Bu küçük manyetik alanların hizalanması, malzeme içinde indüklenen sıfır olmayan bir manyetik alan üretir.
Manyetik Histerezis Döngüsü
Aşağıdaki şekilde, H harfi ile gösterilen harici manyetik alan (yatay) ile harf ile gösterilen dahili manyetik alan (dikey yön) arasındaki ilişkiye dikkat edin. Bferromanyetik bir malzeme içinde indüklenen .
itibaren Menşei grafiğin, dış manyetik alan H'nin yoğunluğu kademeli olarak arttırılır. Böylece, malzeme giderek daha fazla hizalanmış manyetik alana sahiptir, böylece maksimum manyetizasyona ulaşır. A noktası - geldiği nokta doymaverireğri manyetizasyon.
İç manyetik alanın doygunluğundan sonra, dış manyetik alan yavaş yavaş azalır, ancak manyetizasyon eğrisi bir farklı yol, çünkü manyetik alanların bir kısmı, dış alan H sıfır olduğunda bile aynı yönde kalır. B noktası Manyetik alan sona erdikten sonra malzemede kalan manyetik alana denir. kalan alan.
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Arasında B ve C noktaları, içinden geçen elektrik akımının yönü solenoid tersine çevrilir, dolayısıyla dış manyetik alanın yönü de tersine çevrilir. H alanı ilk manyetizasyon yönünün tersi yönde arttıkça, malzeme giderek demanyetize olur.
bu demanyetizasyontamamlayınızmalzemenin sadece C noktasında meydana gelir – bu noktada, malzemenin manyetizasyonunu kaybetmesi için dış manyetik alanın yoğunluğunun ne olması gerektiğini ölçmek mümkündür ve bu alana denir. alanzorlayıcı.
itibaren D noktası, dış alanın yoğunluğunu artırmaya devam edersek, malzeme tekrar mıknatıslanacak, ancak kutupları A noktasına göre ters çevrilmiş olacaktır. Dış alanı tekrar düşürerek, malzemenin iç manyetik alanı azaltılmış olacaktır. alankalıntı de E noktası Bununla birlikte, bu kalan alan, B noktasında ölçülenin tersi bir anlama sahip olacaktır.
de F noktası malzeme yine demanyetize edilmiş, ancak H alanının gücünü artırmaya devam edersek, manyetik alanlar bir kez daha hizalanacak, böylece malzeme A noktasında doyma durumuna dönecektir.
Unutulmamalıdır ki, sırasında histerezis döngüsü, dış manyetik alan tarafından aktarılan enerjinin bir kısmı manyetik alanları yönlendirmek için kullanılır ve bu enerjinin diğer kısmı dağılmış artış şeklinde Termal enerjiçünkü manyetik dipollerin dönüşü moleküller arasındaki sürtünmenin ortasında gerçekleşir. Bu harcanan enerji, sırayla, orantılıalan histerezis döngüsünün eğrileri tarafından oluşturulur - bu alan ne kadar büyükse, dış ortama kaybedilen ısı miktarı o kadar fazladır.
BakAyrıca: Transformatörler - elektrik voltajını düşüren veya yükselten cihazlar
Manyetik histerezisin teknolojik uygulamaları
Manyetik histerezis için kullanılır veri yazbantlar, kartlarmanyetikveya sabit disklerde, çoğu modern bilgisayarda veri depolamak için kullanılanlar gibi.
daha büyük zorlama bir malzemenin, onun daha büyük demanyetizasyona karşı dirençyani, malzemenin manyetizasyonunu geçersiz kılmak için dış manyetik alanın yoğunluğu o kadar büyük olmalıdır. Son derece zorlayıcı malzemeler ilgi çekicidir. uygulamalarelektronik, çünkü bu uygulamalarda depolanan bilgilerin harici bir manyetik alana maruz kaldığında kolayca yok edilmemesi gerekir.
Belirtildiği gibi, histerezis döngüleri geniş alanlara sahip malzemeler büyük miktarda ısı yayar, bu nedenle indüksiyonlu ocaklarda kullanıldığında demir veya çelik tavaların yaptığı gibi hızlı ısıtmak için kullanılabilir. misal.
üretimi için kalıcı mıknatıslarörneğin, manyetizasyonlarını koruyabilen malzemeler kullanılır, yani yüksek kalıcı manyetizasyona sahiptirler. at üretimi mıknatıslar yapayBuna karşılık malzemenin kolayca manyetize olması, ancak dış manyetik alan durduktan sonra bu manyetizasyonu sürdürmemesi istenir.
İstenilen teknolojik uygulamaya göre, farklı histerezis döngülerine sahip farklı malzemeler kullanılabilir. Bazıları daha yakın döngülere sahipken, diğerleri örneğin dikey yönde daha belirgin döngülere sahip olabilir.
Rafael Hellerbrock tarafından
Fizik öğretmeni
