Magnetska histereza: opis, svojstva, praktična primjena

Histereza je magnetska, ferroelektrična, dinamička, elastična. Također se javlja u biologiji, znanosti o tlu i ekonomiji. A suština te definicije gotovo je ista. No, članak će se posebno baviti magnetikom, saznat ćete više o tom fenomenu, o tome što ovisi i kada se manifestira. Taj se fenomen proučava na sveučilištima s tehničkim fokusom, školski nastavni plan i program nije uključen, tako da ne znaju svi o tome.

Magnetski histerezu

Ova nepovratna i dvosmislena ovisnost magnetizacijskog indeksa tvari (i to, u pravilu, magnetski naređuju feromagnete) na vanjskom magnetsko polje. U tom slučaju polje stalno mijenja - smanjuje se ili povećava. Opći razlog za postojanje histereze je prisustvo na minimalnom termodinamičkom potencijalu nestabilnog stanja i stabilno, a među njima postoje ireverzibilni prijelazi. Histereza je također manifestacija prijelaza magnetske orijentacijske faze prve vrste. U tim slučajevima, prijelazi iz jedne faze na drugu javljaju se zbog metastabilnih stanja. Karakteristika je grafikon koji se naziva "petlja histereze". Ponekad se naziva i "magnetizacijska krivulja".

Histerska petlja

Na grafikonu ovisnosti M na H, može se vidjeti:

1. Od nulte države, pri kojoj M = 0 i H = 0, s povećanjem H, M se povećava.
2. Kada se polje povećava, magnetizacija postaje praktički konstantna i jednaka zasićenosti.
3. Kada se H smanjuje, obrnuto je obrnuto, ali kada je H = 0, magnetizacija M nije nula. Ova se promjena može vidjeti iz krivulje demagnetizacije. A kad H = 0, M uzima vrijednost koja je jednaka remanentnoj magnetizaciji.
4. Kako se H povećava u intervalu -Mm ... + Hm, magnetizacija se mijenja duž treće krivulje.
5. Sva tri krivulja koja opisuju procese povezuju se i tvore vrstu petlje. Ona je ona koja opisuje fenomen histereze - procesi magnetizacije i demagnetizacije.

Magnetizacijska energija

Petlja se smatra asimetrična u slučaju kada je polje H1 maksimumi, koji se primjenjuju u rikverc i naprijed smjerovima nisu isti. Iznad smo opisali petlju, koja je karakteristična za proces spora magnetizacije. Kada se pojave očuvanje kvazi-ravnotežnih odnosa vrijednosti N i M je potrebno obratiti pozornost na činjenicu da je magnetiziranja ili demagnetizacija javlja zaostalih M N. A to dovodi do činjenice da je sve energija koja se stječe feromagnetski materijal tijekom magnetizacije, nije dao potpuno tijekom ciklusa demagnetizacije. I ova razlika ide sve u zagrijavanju feromagneta. A petlja magnetske histereze u ovom slučaju postaje asimetrična.

Oblik petlje

Ovisno o obliku petlje iz mnogih parametara - magnetizacija, snaga polja, Gubici dostupnost i t. d. U znatno utječe na kemijski sastav, ferromagnet njenog strukturnog stanja, temperaturom, prirodi i distribuciju grešaka prisutnosti obradu (termalna, toplinska magnetski, mehanički). Slijedom toga, histereza feromagneta može se mijenjati podvrgavanjem materijala za obradu. Iz toga se sve karakteristike materijala mijenjaju.

Gubici histereze

Tijekom dinamičke magnetizacije preokreta feromagneta, izmjenično magnetsko polje uzrokuje gubitke. I čine samo mali dio ukupnih magnetskih gubitaka. Ako petlje imaju istu visinu (iste maksimalne vrijednosti magnetizacije M), dinamička petlja očitanja je šira od statičke. To je zbog činjenice da se novi gubici dodaju svim gubitcima. To su dinamični gubitci, s kojima se obično povezuju vrtložna struja, magnetskom viskoznošću. Ukratko, dobiveni su značajni gubici za histerezu.

Ferromagneti s jednim domenama

U slučaju da čestice imaju drugačiju veličinu, proces rotacije nastavlja. To je zbog činjenice da je stvaranje novih domena neprofitabilno s energetske točke gledišta. No, proces rotacije čestica ometa anizotropnost (magnetska). Može imati različite izvore - oblikovati u samom kristalu, nastati kao rezultat elastične napetosti itd.). No, s ovom anizotropijom magnetizacija se drži unutarnjim poljem. Također se zove učinkovito područje magnetske anizotropije. I magnetska histereza nastaje zbog činjenice da se magnetizacija mijenja u dva smjera - izravno i obrnuto. Tijekom magnetizacijskog preokreta feromagneta s jednim domenama pojavljuju se nekoliko skokova. Vektor magnetizacije M se okreće na stranu polja H. Nadalje, rotacija može biti homogena ili nehomogena.

Multidomainski feromagneti

U njima se krivulja magnetizacije konstruira na sličan način, ali ovdje su procesi različiti. Kada dođe do reverzije magnetizacije, granice domena su pomaknute. Prema tome, jedan od razloga za pojavu histereze može biti kašnjenje u pomacima granica, kao i nepovratne skokove. Ponekad (ako feromagneti imaju prilično veliko polje), magnetska histereza određena je usporenjem rasta i stvaranjem jezgara remagnetizacije. Iz ovih jezgri nastaje struktura domena feromagnetskih tvari.

Teorija histereze

To je vrijedno razmatrati magnetski fenomen histereza nastaje i kada se polje H okreće, a ne samo kada se mijenja u znaku i veličini. To se zove histereza i magnetska rotacija odgovara promjeni smjera magnetizacije M za promjenu smjera magnetskog polja H pojava vrtnje histereza je primijetio i tijekom rotacije test uzorku u odnosu na fiksnu polja H.

Krivulja magnetizacije također karakterizira magnetsku strukturu domene. Struktura se mijenja s prolaskom procesa magnetizacije i magnetizacije. Promjene ovise o tome koliko se granice domena mijenjaju, od učinaka vanjskog magnetskog polja. Apsolutno sve što može zaustaviti sve gore opisane postupke, transformira feromagnete u nestabilno stanje i to je razlog zašto dolazi magnetska histereza.

Treba uzeti u obzir da histereza ovisi o mnogim parametrima. Magnetizacija se mijenja pod utjecajem vanjskih čimbenika - temperaturi, elastičnom stresu, stoga dolazi do histereze. To dovodi do histereze ne samo magnetizacije nego i svih onih svojstava na kojima ovisi. Kao što se može vidjeti odavde, fenomen histereze može se promatrati ne samo kada je materijal magnetiziran, već iu drugim fizikalnim procesima koji su izravno ili neizravno povezani s njim.