Histeresis Magnetic: Deskripsi properti, aplikasi praktis

Seringkali hysteresis magnetik, feroelektrik, dinamis, elastis. Hal ini juga ditemukan dalam biologi, ilmu tanah, ekonomi. Dan esensi dalam definisi ini hampir identik. Tapi artikel akan berbicara tentang hal itu adalah magnet, Anda akan belajar lebih banyak tentang fenomena ini, itu tergantung pada apa dan kapan terwujud. Fenomena ini dipelajari di sekolah-sekolah tinggi dengan orientasi teknis, kurikulum sekolah tidak disertakan, sehingga tidak semua orang tahu tentang hal itu.

hysteresis magnetik

Hal ini ambigu dan ireversibel ketergantungan magnetisasi dari substansi (dan, sebagai aturan, feromagnetik magnetis) dari eksternal medan magnet. Jika bidang ini terus berubah - menurun atau meningkat. Penyebab umum keberadaan hysteresis - adalah adanya minimal potensi termodinamika dari negara yang tidak stabil dan stabil, dan ada transisi ireversibel antara mereka. Histeresis - juga merupakan manifestasi dari orientasi magnetik dari transisi fase dari jenis 1. Ketika transisi ini dari satu fase ke yang lain adalah karena negara metastabil. Fitur - grafik, yang disebut "hysteresis loop". Kadang-kadang juga disebut "kurva magnetisasi."

hysteresis loop

Grafik M oleh N dapat dilihat:

1. Dari nol negara, dimana M = 0 dan H = 0, meningkat dengan meningkatnya N dan M.
2. Ketika lapangan meningkat, magnetisasi menjadi substansial konstan dan sama dengan nilai saturasi.
3. Dengan menurunnya H perubahan terbalik terjadi, tetapi ketika n = 0, magnetisasi M tidak akan sama dengan nol. Perubahan ini dapat dilihat pada kurva demagnetization. Ketika N = 0, M mengasumsikan nilai magnetisasi sisa.
4. Dengan peningkatan interval H -lim ... Hm + perubahan magnetisasi sepanjang kurva ketiga.
5. Semua tiga kurva yang menggambarkan proses terhubung dan membentuk semacam lingkaran. Dialah yang menggambarkan fenomena histeresis - proses magnetisasi dan demagnetisasi.

energi magnetizing

loop dianggap asimetris dalam kasus di mana medan H1 maxima, yang diterapkan dalam terbalik dan maju arah yang tidak sama. Di atas itu menggambarkan sebuah lingkaran, yang khas dari lambatnya proses magnetisasi reversal. Ketika mereka terjadi pelestarian hubungan kuasi-keseimbangan antara nilai-nilai N dan M perlu memperhatikan fakta bahwa magnetisasi atau demagnetization terjadi backlog M N. Dan ini mengarah pada fakta bahwa semua energi yang diperoleh bahan feromagnetik selama magnetisasi, diberikan tidak benar-benar ketika melewati siklus demagnetization. Dan perbedaan ini adalah semua dalam pemanasan feromagnetik. Dan hysteresis loop magnetik dalam kasus ini asimetris.

Bentuk lingkaran

bentuk lingkaran tergantung pada banyak parameter - magnetisasi kekuatan medan .. kerugian Ketersediaan, dll Juga pengaruh yang cukup besar komposisi kimia dari feromagnet, negara struktural, suhu, sifat dan distribusi cacat, kehadiran pengolahan (thermal, thermal magnetik, mekanik). Oleh karena itu, hysteresis feromagnetik dapat diubah dengan menundukkan bahan mesin. Dari perubahan ini semua karakteristik material.

kerugian hysteresis

Selama magnetisasi pembalikan dinamis feromagnet oleh medan magnet bolak diamati kerugian. Selain itu, mereka hanya mewakili sebagian kecil dari total kerugian magnetik. Jika loop adalah ketinggian yang sama (nilai maksimum yang sama dari magnetisasi M), bentuk lingkaran lebar statis dinamis. Hal ini disebabkan fakta bahwa semua korban baru yang ditambahkan. kerugian dinamis ini biasanya terkait dengan arus, eddy viskositas magnetik. Singkatnya, ternyata kerugian histeresis cukup signifikan.

ferromagnets tunggal-domain

Dalam hal ini, jika partikel dari ukuran yang berbeda, proses hasil rotasi. Hal ini terjadi karena fakta bahwa pembentukan domain baru tidak menguntungkan dalam hal energi. Tapi partikel mencegah proses rotasi anisotropi (magnetik). Hal ini dapat memiliki asal-usul yang berbeda - yang terbentuk dalam kristal terjadi karena stres elastis, dll) .... Tapi, dengan bantuan anisotropi dari magnetisasi dikelola oleh bidang internal. Hal ini juga disebut bidang efektif anisotropi magnetik. Dan hysteresis magnetik terjadi karena fakta bahwa magnetisasi berubah dalam dua arah - maju dan mundur. Selama satu domain feromagnetik magnetisasi pembalikan berlangsung beberapa lompatan. Vektor magnetisasi M disisihkan bidang H. Selain itu, rotasi mungkin seragam atau tidak seragam.

feromagnetik multidomain

Mereka kurva magnetisasi didasarkan pada cara yang sama, tapi itu proses yang berbeda. Terjadinya pemulihan perpindahan dari batas-batas domain. Akibatnya, salah satu penyebab dari hysteresis mungkin penundaan batas-batas dan lompatan ireversibel perpindahan. Kadang-kadang (jika feromagnetik lapangan yang agak besar) hysteresis magnet ditentukan oleh keterlambatan pertumbuhan dan membentuk inti. Ini adalah dari struktur embrio domain dibentuk dari bahan feromagnetik.

Teori hysteresis

Perlu diingat bahwa fenomena histeresis magnetik juga terjadi ketika berputar bidang H, tidak hanya ketika perubahan tanda dan besarnya. Hal ini disebut hysteresis dan rotasi magnetik sesuai dengan mengubah arah magnetisasi M untuk mengubah arah medan magnet H. Munculnya rotasi hysteresis diamati juga selama rotasi sampel uji relatif terhadap bidang H. tetap

Kurva magnetisasi juga ditandai dengan struktur domain magnetik. Struktur bervariasi ketika melewati magnetisasi dan magnetisasi proses pembalikan. Perubahan tergantung pada apakah dinding domain dipindahkan, dari efek medan magnet luar. Benar-benar segala sesuatu yang dapat menahan semua proses yang dijelaskan di atas, feromagnetik yang diterjemahkan ke dalam keadaan tidak stabil dan merupakan alasan bahwa ada hysteresis magnetik.

Memperhitungkan bahwa hysteresis tergantung pada banyak parameter. Perubahan magnetisasi di bawah pengaruh faktor eksternal - suhu, tekanan elastis karena itu terjadi hysteresis. Jadi tidak ada hanya hysteresis magnetisasi, tetapi juga semua properti-properti yang tergantung. Seperti dapat dilihat dari sini, fenomena histeresis dapat diamati tidak hanya dalam magnetisasi material, tetapi juga dengan proses fisik lainnya yang terkait langsung atau tidak langsung dengan itu.