Ordet hysteres introducerades från ett forntida grekiskt ord där betydelsen hänvisar till 'släpar efter' eller 'otillräcklighet'. Termen magnetisk hysteres grundades år 1890 av forskaren James Alfred Ewing för att känna till de magnetiska substansernas prestanda och konduktivitet. Före 1890 arbetet med detta koncept av hysteres i mekaniska nätverk utfördes av James Maxwell. Följaktligen fick modellerna som utvecklats från hysteres mer betydelse i arbeten relaterade till absorption och magnetism. Då var matematisk analys av magnetisk hysteres känd under 1970-talet av Mark Krasnosel och hans team. Och nu förklarar vår artikel magnetisk hysteres, BB-kurvan, dess beteende och tillämpningar.
Vad är magnetisk hysteres?
Detta är fenomenet magnetiseringstäthet 'B' som är eftersläpande efter den magnetiska kraften 'H' som förekommer i en magnetisk substans kallas 'magnetisk hysteres'. För att vara tydlig kan det förklaras som när en magnetisk substans är under magnetisering för första gången och sedan på ett annat sätt, som fullbordar en hel magnetiseringscykel, då utvecklas flödestäthet som ligger bakom magnetiseringskraften.
Magnetiskt material
För magnetiska ämnen som järn, även om de inte befinner sig under magnetfältet, kommer en del av inriktningen att bibehållas. För att göra dem icke-magnetiserade behöver den antingen applicera värme eller magnetfält i omvänd riktning. Det finns olika typer av magnetiska ämnen som para, dia, Ferro och anti- ferromagnetisk material. Med de ferromagnetiska substanserna kan hystereslingan lätt utvecklas.
Magnetisk hysteresögla
Hysteres-slingan definierar förhållandet som finns mellan magnetiseringsfältet och mängden magnetiseringseffekt. Vid tidpunkten för modifiering av det yttre magnetfältet i ett ferromagnetmaterial kommer hysteresslingan att utvecklas. Grafen nedan beskriver positionerna och detaljerad analys.
Hysteres loop
Slingan bildas medan B mäter för flera H-värden och om dessa värden skisseras som en grafisk form, bildar den en slinga. Här,
- Värdet på 'B' ökar när 'H' -värdet samtidigt ökas.
- Ökning av magnetfältets inverkan förbättrar magnetismvärdet och i slutet kommer det till punkten 'A', som kallas en mättnadspunkt där 'B' förblir konstant.
- Genom att minska magnetfältmängden minskar också magnetismens påverkan. Men 'B' och 'H' värden är lika, vilket är '0', den magnetiska substansen har få magnetismegenskaper och detta definieras som antingen restmagnetism eller som retentivitet.
- Och när det finns en nedgång i effekten av ett magnetfält kommer magnetismegenskapen också att minska. Och vid 'C' blir materialet helt avmagnetiserat och har inga magnetiska egenskaper.
- Båda dessa procedurer framåt och bakåt riktar en hel cykel och bildar en slinga som kallas en hystereslinga.
Magnetisering eller B-H-kurva
Med ovanstående grundläggande teori är vi tydliga att magnetiska hystereskurvor är olika för olika typer av material. Från bilden nedan observerades att flödestätheten ökar motsvarande fältstyrkan tills den kommer till ett specifikt värde och efter denna punkt förblir flödestätheten så konstant jämn fältstyrka återstår att öka.
Detta händer på grund av att det finns en begränsning av flöde densitetsmängd som kan utvecklas av kärnan eftersom hela domänerna i järnsubstansen är exakt inriktade. Efter detta visar den ingen påverkan på 'M' och i diagrammet kallas den punkt där flödestätheten är vid maximalt värde som magnetisk mättnad.
Mättnad utvecklas på grund av slumpmässig inriktning av molekylarrangemanget inuti kärnämnet och detta modifierar de små partiklarna inuti ämnet för att få en exakt inriktning. När värdet av 'H' ökar kommer det att finnas ett mer perfekt arrangemang av molekylära partiklar tills de når för att utveckla ökad flödestäthet. Och också ökas i magnetfältets styrka på grund av förbättring i el nuvarande vale över spolen visar ingen effekt
Magnetiska hysteresöglor för mjuka och hårda material
Resultatet av magnetisk hysteres är den oanvända energiförlusten i värmeformen där den försvunna energin är i linjär proportion till omfattningen av hysteresslingan. De förluster som utvecklats på grund av magnetisk hysteres visar också effekten på den alternerande typen av transformatorer där det ofta förekommer variation i aktuell riktning. På grund av detta skapar magnetiska poler i kärnmaterialet förluster eftersom de ständigt vänder sin riktning. Nedanstående bilder visar hysteresöglan i både mjuka och hårda material.
I mjuk magnet
Ögla i mjuk magnet
I hård magnet
Hysteresskurva i hård magnet
Kretsar som finns i DC-system kommer också att utveckla hysteresförluster eftersom de har kontinuerlig passage genom den södra och norra magnetpolen. Som det redan nämnts är hysteres-slingdiagrammet baserat på beteendet hos det magnetiska materialet som används.
Restmagnetism
Från den magnetiska hysteresslingan kallas mängden flödestäthet som upprätthålls av den magnetiska substansen som återstående magnetism. Och mängden underhåll det kallas som substansretentivitet.
Tvingande kraft
Mängden magnetiseringskraft som är nödvändig för att avlägsna den återstående magnetiska egenskapen från materialet betecknas som tvångskraft. För att avsluta hysteresöglan förstärks den magnetiska kraften 'H' i motsatt riktning tills den kommer till en mättnadspunkt. Och värdet på 'H' når noll och slingan kommer till banan 'de', där banan 'oe' är den återstående magnetiska egenskapen när banan är i motsatt riktning.
Magnetisk hysteres resulterar i intemperance av bortkastad energi som i värmeformen. Energin som släpps ut är i förhållande till hysteres-slingans omfattning. Speciellt finns det två typer av magnetiskt material där de finns mjukt magnetiskt material och hårt magnetiskt material .
Applikationer
Några av de tillämpningar av magnetisk hysteres är:
Eftersom magnetiska ämnen har ett utökat intervall av hystereslingor implementeras dessa i enheter som t.ex.
- Hårddisk
- Ljudinspelningsenheter
- Magnetband
- Kreditkort
Det finns också sammansatta magnetiska hystereslingämnen och dessa används i
- Transformatorer
- Solenoider
- Elektromagneter
- Reläer
Anställd för att dämpa satelliternas vinkelrörelser i den minimala jordbanan på grund av rymdåldern.
Och slutligen handlar det här om begreppet magnetisk hysteres. I den här artikeln lärde vi oss om hystereslingan, BB-kurvan, restmagnetism, tvångskraft och hur slingan skiljer sig åt för mjuk och hård magnetisk substans och dess tillämpningar. Det är vidare viktigt att veta om vad som är vikten av en hysteresslinga ?
