/ / היסטרזה מגנטית: תיאור, מאפיינים, יישום מעשי

היסטרזה מגנטית: תיאור, מאפיינים, יישום מעשי

יש היסטרזה מגנטית,דיאלקטרי, אלסטי. הוא נמצא גם בביולוגיה, במדעי הקרקע ובכלכלה. יתר על כן, המהות של הגדרה זו היא כמעט זהה. אבל המאמר ידבר על מגנטי, תלמד ביתר פירוט על תופעה זו, על מה היא תלויה ומתי היא מופיעה. תופעה זו נלמדת באוניברסיטאות בעלות מיקוד טכני, אינה נכללת בתוכנית הלימודים, ולכן לא כולם יודעים על כך.

היסטרזה מגנטית

היסטרזה מגנטית

זוהי תלות בלתי הפיכה ובלתי מעורערת.אינדיקטור של מגנטיזציה של החומר (וככלל, אלה פרומגנטים מסודרים בסדר מגנטי) משדה מגנטי חיצוני. במקרה זה, השדה משתנה כל הזמן - פוחת או עולה. הסיבה הכללית לקיומה של היסטרסיס היא נוכחות במינימום הפוטנציאל התרמודינמי של מצב יציב ויציב, ויש גם מעברים בלתי הפיכים ביניהם. Hysteresis הוא גם ביטוי של מעבר מגנטי אוריינטציה שלב מהסוג הראשון. כאשר הם המעבר מ אחד לשלבים אחרים להתרחש בשל מדינות metastable. מאפיין הוא גרף זה נקרא "lysteresis לולאה". לפעמים זה נקרא גם "עקומת מגנטיזציה".

לולאה Hysteresis

תופעת היסטרסיס

על גרף התלות של M ב- H ניתן לראות:

  1. ממצב האפס, שבו M = 0 ו- H = 0, עם הגדלת H, כך גם M.
  2. כאשר השדה עולה, המגנטיזציה הופכת כמעט קבועה ושווה לערך הרוויה.
  3. כאשר H מצטמצם, השינוי ההפוך מתרחש.אבל כאשר H = 0, המגנטיזציה M לא תהיה אפס. שינוי זה ניתן לראות עקומת demagnetization. וכאשר H = 0, M מקבל ערך השווה למגנטיזציה השיורית.
  4. עם עלייה H בטווח - Ht ... + Ht, שינוי המגנטיזציה מתרחשת לאורך העקומה השלישית.
  5. כל שלושת העקומות המתארות את התהליכים קשורות ויוצרות מעין לולאה. הוא מתאר את תופעת ההיסטרסיס - תהליכים של מגנטיזציה ודמגניזציה.

אנרגיה מגנטית

עקומת מגנטיזציה

הלולאה נחשבת לא סימטרית במקרהכאשר מקסימום של השדה H1, אשר מוחלים בכיוון ההפוך קדימה, אינם זהים. לולאה תוארה לעיל, האופיינית לתהליך האיטי של הפיכת המגנטיזציה. במקרה זה, נשמרים יחסי מעין שיווי משקל בין ערכי H ו- M, יש לשים לב לכך שכאשר מגנטיזציה או דמגנטיזציה M מפגרת אחרי N. במלואה דרך מחזור degaussing. וזה ההבדל הולך כל לתוך החימום של ferromagnet. ואת הלולאה hysteresis מגנטי הוא במקרה זה אסימטרי.

צורת לולאה

צורת הלולאה תלויה בפרמטרים רבים -מגנטיזציה, חוזק שדה, נוכחות של הפסדים, וכו 'ההרכב הכימי של פרומגנט, מצב מבניים, טמפרטורה, אופי והפצה של פגמים, הנוכחות של עיבוד (תרמי, thermomagnetic, מכני) יש גם השפעה ניכרת. כתוצאה מכך, hysteresis של חומרים פרומגנטיים ניתן לשנות על ידי הכנת החומרים לעיבוד מכני. מתוך שינוי זה כל המאפיינים של החומר.

אבדן היסטרזי

לולאה hysteresis מגנטי

במהלך היפוך מגנטיזציה דינמיפרומגנטי ac הפסדים שדה מגנטי נצפים. והם מהווים רק חלק קטן מכלל ההפסדים המגנטיים. אם לולאות יש את אותו גובה (אותו ערך מקסימלי של מגנטיזציה M), הלולאה סוג דינמי רחב יותר מאשר סטטי. זאת בשל העובדה כי הפסדים חדשים מתווספים לכל ההפסדים. אלה הם הפסדים דינמיים, הם קשורים בדרך כלל עם זרם אדי, צמיגות מגנטית. לסיכום, הפסדי היסטרזיס משמעותיים למדי מתקבלים.

ברומגנטים של תחום יחיד

היסטרזיס של פרומגנטים

במקרה של חלקיקים יש שונהגודל, ממשיך את תהליך הסיבוב. זאת בשל העובדה כי היווצרות של תחומים חדשים היא רווחית מנקודת מבט אנרגיה. אבל התהליך של סיבוב החלקיקים הוא הפריע על ידי אניסוטרופיה (מגנטי). זה יכול להיות מוצא אחר - כדי ליצור את הגביש עצמו, להתעורר כתוצאה של מתח אלסטי, וכו '). אבל עם זה אניסוטרופיה כי המגנט מוחזק על ידי השדה הפנימי. זה נקרא גם שדה אנניסטרופיה מגנטי יעיל. וההיסטרזה המגנטית מתרחשת בשל העובדה שהמגנטיות משתנה בשני כיוונים - ישירה או הפוכה. במהלך ההיפוך המגנטי של פרומגנטות של דומיין יחיד, מתרחשות מספר קפיצות. וקטור המגנטיזציה M נפרש בכיוון השדה N. יתר על כן, הסיבוב יכול להיות אחיד או לא הומוגני.

פרומגנטים מרובי דומיינים

В них кривая намагничивания строится по подобному אבל הנה תהליכים שונים. כאשר מתרחשת היפוך מגנטיזציה, גבולות התחום משתנים. כתוצאה מכך, אחת הסיבות להתרחשות של היסטרסיס עשויה להיות עיכוב עקירה של הגבולות, כמו גם קפיצות בלתי הפיך. לפעמים (אם פרומגנטים יש שדה גדול למדי) ההיסטרסיס המגנטי נקבעת על ידי עיכוב הצמיחה ואת היווצרותם של גרעיני היפוך מגנטי. זה מן העוברים האלה כי מבנה התחום של חומרים פרומגנטיים נוצר.

תיאוריית ההיסטרסיס

אבדן היסטרזי

ראוי לשקול כי התופעה של מגנטיhysteresis מתרחשת גם כאשר השדה H מסובב, ולא רק כאשר הוא משתנה סימן וגודל. זה נקרא hysteresis של סיבוב מגנטי ו מתאים לשינוי בכיוון של המגנטיזציה M עם שינוי בכיוון של השדה נ 'המראה של היסטרזה של סיבוב מגנטי הוא ציין גם כאשר המדגם תחת המחקר מסתובבת יחסית לשדה קבוע נ'

Кривая намагничивания характеризует также מבנה תחום מגנטי. המבנה משתנה כאשר עובר דרך תהליכי המגנטיזציה ומהפך המגנטיזציה. השינויים תלויים בכמות גבולות התחום, בהשפעות השדה המגנטי החיצוני. בהחלט כל מה שמסוגל לעכב את כל התהליכים המתוארים לעיל הופך פרומגנטים למצב לא יציב והיא הסיבה מדוע היסטריה מגנטית מתרחשת.

Нужно учесть, что гистерезис зависит от множества פרמטרים. המגנט משתנה תחת השפעת גורמים חיצוניים - טמפרטורה, מתח אלסטי, ולכן, היסטרזיס מתרחשת. במקרה זה, היסטריה מופיעה לא רק של המגנטיזציה, אלא גם של כל אותם מאפיינים עליהם היא תלויה. כפי שניתן לראות מכאן, ניתן לראות את תופעת ההיסטרזיס לא רק עם המגנטיזציה של החומר, אלא גם עם תהליכים פיזיים אחרים הקשורים בו באופן ישיר או עקיף.

אהבתי:
0
הודעות פופולריות
התפתחות רוחנית
מזון
כן