Kas yra magnetinė histerezė: B-H kreivė ir jos taikymai

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Žodis histerezė buvo įvesta iš senovės graikų kalbos žodžio, kur reikšmė reiškia „atsilikimą“ arba „nepakankamumą“. Magnetinės histerezės terminą 1890 metais įkūrė mokslininkas Jamesas Alfredas Ewingas, norėdamas sužinoti magnetinių medžiagų veikimą ir laidumą. Iki 1890 m. Darbas dėl šios koncepcijos histerezė mechaniniuose tinkluose atliko Jamesas Maxwellas. Todėl modeliai, kurie buvo sukurti iš histerezės, įgijo daugiau reikšmės darbuose, susijusiuose su absorbcija ir magnetizmu. Tada aštuntojo dešimtmečio laikotarpiu Markas Krasnoselis ir jo komanda žinojo matematinę magnetinės histerezės analizę. Dabar mūsų straipsnyje paaiškinta magnetinė histerezė, B-H kreivė, jos elgesys ir pritaikymas.

Kas yra magnetinė histerezė?

Tai yra įmagnetinimo tankio „B“ reiškinys, kuris atsilieka nuo magnetinės jėgos „H“, kuri atsiranda magnetinėje medžiagoje, vadinama „magnetine histereze“. Kad būtų aišku, tai galima paaiškinti taip, kad kai magnetinė medžiaga magnetizuojama pirmą kartą, o tada kitu būdu, kuris užbaigia vieną visą įmagnetinimo ciklą, tada susidaro srauto tankis, kuris atsilieka nuo įmagnetinimo jėgos.




Magnetinė medžiaga

Magnetinė medžiaga

Magnetinėms medžiagoms, tokioms kaip geležis, net ir tada, kai jos nėra magnetiniame lauke, bus išlaikyta tam tikra išlyginimo dalis. Kad jie neįmagnetėtų, reikia arba šilumos, arba magnetinio lauko taikymo atvirkštine kryptimi. Yra įvairių rūšių magnetinių medžiagų, tokių kaip para, dia, Ferro ir anti-anti- feromagnetinis medžiagos. Naudojant feromagnetines medžiagas, histerezės kilpa gali būti lengvai sukurta.



Magnetinė histerezės kilpa

Histerezės kilpa apibrėžia ryšį, kuris egzistuoja tarp įmagnetinančio lauko ir įmagnetinimo efekto dydžio. Modifikuojant išorinį magnetinį lauką feromagnetinėje medžiagoje, bus sukurta histerezės kilpa. Žemiau pateiktame grafike aprašomos pozicijos ir išsami analizė.

Histerezės kilpa

Histerezės kilpa

Kilpa suformuojama matuojant B daugybei H reikšmių ir, jei šios vertės yra išdėstytos kaip grafinė forma, tada ji sudaro kilpą. Čia

  • „B“ vertė padidėja, kai tuo pačiu metu padidinama „H“ vertė.
  • Padidėjus magnetinio lauko poveikiui, padidėja magnetizmo vertė, o pabaigoje jis patenka į tašką „A“, kuris vadinamas sodrumo tašku, kuriame „B“ išlieka pastovus.
  • Sumažinus magnetinio lauko kiekį, sumažėja ir magnetizmo poveikis. Tačiau „B“ ir „H“ vertės yra panašios, o tai yra „0“, magnetinė medžiaga turi mažai magnetizmo savybių ir tai apibrėžiama kaip liekamasis magnetizmas arba kaip sulaikomumas.
  • Kai sumažės magnetinio lauko poveikis, sumažės ir magnetizmo savybės. „C“ temperatūroje medžiaga visiškai išmagnetinama ir neturi nulinių magnetinių savybių.
  • Abi šios pirmyn ir atgal nukreiptos procedūros užbaigia visą ciklą ir sudaro kilpą, vadinamą histerezės kilpa.

Magnetizacija arba B-H kreivė

Remiantis aukščiau pateikta pagrindine teorija, mes aiškiai suprantame, kad skirtingų tipų medžiagoms magnetinės histerezės kreivės skiriasi. Pagal žemiau pateiktą paveikslėlį buvo pastebėta, kad srauto tankis didėja atitinkamai lauko stiprumui, kol pasiekia konkrečią vertę, ir po šio taško srauto tankis išlieka, nes pastovus tolygus lauko stiprumas išlieka.


Tai atsitinka dėl to, kad yra apribojimas srautas tankio kiekį, kurį gali sukurti šerdis, nes visi geležies medžiagoje esantys domenai yra tiksliai išlyginti. Po to tai nerodo įtakos „M“, o diagramoje taškas, kuriame srauto tankis yra didžiausias, vadinamas magnetiniu sodrumu.

Sodrumas atsiranda dėl atsitiktinio molekulių išsidėstymo pagrindinės medžiagos viduje ir tai modifikuoja mažas medžiagos viduje esančias daleles, kad jos būtų tiksliai suderintos. Padidėjus „H“ vertei, bus tobulesnis molekulinių dalelių išdėstymas, kol jos pasieks padidėjusį srauto tankį. Taip pat magnetinio lauko stiprumo padidėjimas dėl padidėjusio elektros srovė slinkimas per ritę neparodys jokio poveikio

Magnetinės histerezės kilpos minkštoms ir kietoms medžiagoms

Magnetinės histerezės rezultatas yra nepanaudotas energijos išsiskyrimas šilumos pavidalu, kai išsklaidyta energija yra tiesinė proporcija histerezės kilpos mastui. Nuostoliai, atsirandantys dėl magnetinės histerezės, taip pat rodo poveikį kintančiam tipui transformatoriai kur dažnai kinta dabartinė kryptis. Dėl to magnetiniai poliai pagrindinėje medžiagoje sukuria nuostolius, nes jie nuolat keičia savo kryptį. Žemiau pateiktose nuotraukose histerezės kilpa vaizduojama tiek minkštose, tiek kietose medžiagose.

Minkštame magnete

Loop į minkštą magnetą

Loop į minkštą magnetą

Kietame magnete

Histerezės kreivė kietajame magnete

Histerezės kreivė kietajame magnete

Besisukančios ritės, esančios nuolatinės srovės sistemose, taip pat sukels histerezės nuostolius, nes jos nuolat praeis per pietinį ir šiaurinį magnetinį polių. Kaip jau minėta, histerezės kontūro grafikas pagrįstas naudojamos magnetinės medžiagos elgesiu.

Liekamasis magnetizmas

Iš magnetinės histerezės kilpos srauto tankio kiekis, kurį palaiko magnetinė medžiaga, vadinamas liekamuoju magnetizmu. Ir palaikymo suma vadinama kaip medžiagos sulaikymas.

Priverstinė jėga

Magnetizuojančios jėgos kiekis, reikalingas likusiai magnetinei savybei pašalinti iš medžiagos, vadinamas priverstine jėga. Norėdami užbaigti histerezės kilpą, magnetinė jėga 'H' labiau sustiprėja priešinga kryptimi, kol ji pasiekia prisotinimo tašką. „H“ vertė pasieks nulį ir kilpa ateis į kelią „de“, kur kelias „oe“ yra likutinė magnetinė savybė, kai kelias yra priešinga kryptimi.

Magnetinės histerezės rezultatas yra švaistomos energijos nesuvaldymas, kaip ir šilumos pavidalu. Išsklaidyta energija yra santykinė su histerezės kilpos mastu. Ypač egzistuoja dviejų rūšių magnetinės medžiagos, kur jos yra minkšta magnetinė medžiaga ir kieta magnetinė medžiaga .

Programos

Keletas iš magnetinės histerezės taikymai yra:

Kadangi magnetinės medžiagos turi ilgesnį histerezės kilpos diapazoną, jos yra įdiegtos tokiuose prietaisuose kaip

  • Kietasis diskas
  • Garso įrašymo įrenginiai
  • Magnetinės juostos
  • Kreditinės kortelės

Taip pat egzistuoja susiaurintos magnetinės histerezės kilpos medžiagos ir jos yra naudojamos

Naudojamas mažinant palydovų kampinį judėjimą minimalioje žemės orbitoje, nes atsirado kosmoso amžius.

Ir galiausiai, visa tai yra magnetinės histerezės samprata. Šiame straipsnyje mes sužinojome apie histerezės kilpą, B-H kreivę, liekamąjį magnetizmą, prievartos jėgą ir tai, kaip skiriasi kilpa minkštai ir kietai magnetinei medžiagai ir jos pritaikymui. Taip pat svarbu žinoti, kas yra histerezės kilpos svarba ?