Magnetna histereza: opis, lastnosti, praktična uporaba

Histereza je magnetna, feroelektrična, dinamična, elastična. To se dogaja tudi v biologiji, znanosti o tleh in ekonomiji. In bistvo te definicije je skoraj enako. Toda članek bo posebej obravnaval magnetno, boste izvedeli več o tem pojavu, o tem, kaj je odvisno in kdaj se manifestira. Ta pojav se preučuje na univerzi s tehničnim poudarkom, šolski kurikulum ni vključen, zato vsi ne vedo o tem.

Magnetna histereza

Ta nepovratna in dvoumna odvisnost indeksa magnetizacije snovi (in to, praviloma magnetno narejenih feromagnetov) na zunanji magnetno polje. V tem primeru se polje stalno spreminja - zmanjšuje ali poveča. Splošni razlog za obstoj histereze je prisotnost kot minimum termodinamičnega potenciala nestabilnega stanja in stabilnost ter med njimi tudi nepovratni prehodi. Histereza je tudi manifestacija magnetnega orientacijskega faznega prehoda prve vrste. V teh primerih se prehodi iz ene faze v drugo pojavijo zaradi metastabilnih stanj. Značilnost je graf, ki se imenuje "histerezna zanka". Včasih se imenuje tudi krivulja magnetizacije.

Zanka histereze

Na grafu odvisnosti M na H lahko vidimo:

1. Iz ničelnega stanja, pri katerem M = 0 in H = 0, s povečanjem H, se M poveča.
2. Ko se polje poveča, magnetizacija postane praktično konstantna in enaka vrednosti nasičenja.
3. Ko se H zmanjša, je obrat obrnjen, toda kadar je H = 0, magnetizacija M ni nič. To spremembo lahko razberemo iz krivulje razhajanja. In ko je H = 0, M sprejme vrednost enako remanentni magnetizaciji.
4. Ko se H poveča v intervalu -Hm ... + Hm, se magnetizacija spremeni po tretji krivulji.
5. Vse tri krivulje, ki opisujejo procese, združujejo in oblikujeta zanko. To je tista, ki opisuje pojav histereze - procesov magnetizacije in demagnetizacije.

Magnetizacijska energija

Zanka se šteje, da je asimetričen v primeru, ko je polje H1 maksimuma, ki se uporabljajo v obratnem in naprej smereh niso enake. Zgoraj smo opisali zanko, ki je značilna za proces preobrata počasne magnetizacije. Ko se pojavijo ohranjanje kvazi-ravnotežnih razmerij med vrednostmi N in M, je treba paziti na to, da pride do namagnetenje ali Razmagnetiziranje zaostanek M N. In to vodi k dejstvu, da je vsa energija, ki je pridobljena feromagnetni material med magnetizacijo, določenem ne popolnoma med ciklusom razmagnetenja. In ta razlika gre vse pri ogrevanju feromagnetov. In zanke magnetne histereze se v tem primeru izkaže za asimetrično.

Oblika zanke

Odvisno od oblike zanke iz številnih parametrov - magnetizacija, poljska jakost, izgube razpoložljivost in t. d. Prav tako znatno vpliva kemijska sestava ferromagnet, strukturne stanju, temperature, narave in porazdelitve napak, prisotnost obdelave (toplotna, toplotna magnetni, mehanska). Zato se histereza feromagnetov lahko spremeni z izpostavljanjem materialov strojni obdelavi. Iz tega se spreminjajo vse značilnosti materiala.

Izgube histereze

Pri dinamičnem premikanju magnetizacije feromagneta izmenjevalno magnetno polje povzroči izgube. In predstavljajo le majhen del celotnih magnetnih izgub. Če imajo zanke enake višine (enaka največja vrednost magnetizacije M), je dinamična zanka za prikaz večja od statične. To je posledica dejstva, da se k izgubam dodajo nove izgube. Gre za dinamične izgube, s katerimi so običajno povezani vrtinčni tok, magnetna viskoznost. Če povzamemo, pri histerezi dobimo znatne izgube.

Enodomni feromagneti

V primeru, da imajo delci drugačno velikost, se postopek vrtenja nadaljuje. To je posledica dejstva, da je oblikovanje novih domen z vidika energije neprofitno. Toda postopek rotacije delcev ovira anizotropija (magnetna). Lahko ima različno poreklo - da se tvori v samem kristalu, da nastane kot posledica elastične napetosti itd.). Toda s to anizotropijo gre za magnetizacijo notranjega polja. Imenuje se tudi učinkovito polje magnetne anizotropije. Magnetna histereza nastane zaradi dejstva, da se magnetizacija spreminja v dveh smereh - neposredno in obratno. Med preobratom magnetizacije enodomnih feromagnetov pride do več skokov. Vektor magnetizacije M se obrne na stran polja H. Poleg tega je lahko vrtenje homogeno ali nehomogeno.

Večodomni feromagneti

V njih je krivulja magnetizacije zgrajena na podoben način, vendar so procesi drugačni. Ko pride do preobrata magnetizacije, se premikajo meje domen. Zato je eden od razlogov za nastanek histereze lahko zamuda pri premikih meja, kot tudi nepopravljive skoke. Včasih (če imajo ferromagneti precej veliko polje), se magnetna histereza določi z zaviranjem rasti in tvorbo jedra remagnetizacije. Iz teh jeder je tvorjena domenska struktura feromagnetnih snovi.

Teorija histereze

To je vredno razmisliti magnetni pojav histereza se pojavi tudi, ko se polje H vrti, in ne samo, če se spremeni v znak in velikost. To se imenuje histerezo in magnetna rotacija ustreza spreminjanje smeri magnetenja M spremeniti smer magnetnega polja H. Pojav rotacijsko histerezo je opaziti tudi med vrtenjem glede preskusnega vzorca s H. fiksno polje

Krivulja magnetizacije prav tako označuje magnetno strukturo domene. Struktura se spreminja s prehodom procesov preoblikovanja magnetizacije in magnetizacije. Spremembe so odvisne od tega, kako se meje domen spreminjajo, od učinkov zunanjega magnetnega polja. Absolutno vse, kar lahko ustavi vse zgoraj opisane procese, pretvori feromagnete v nestabilno stanje in je razlog, zakaj pride do magnetne histereze.

Treba je upoštevati, da je histereza odvisna od številnih parametrov. Magnetizacija se spreminja pod vplivom zunanjih faktorjev - temperatura, elastični stres, zato se pojavi histereza. To povzroča histerezo ne le magnetizacije, temveč tudi vseh tistih lastnosti, od katerih je odvisno. Kot je razvidno iz tega, je lahko pojav histereze opazen ne samo, če je material magnetiziran, temveč tudi v drugih fizičnih procesih, ki so neposredno ali posredno povezani z njo.