Магнитна хистерезис: описание, свойства, практическо приложение

Хистерезисът е магнитен, фероелектричен, динамичен, еластичен. Той се среща и в биологията, науката за почвите и икономиката. Същността на това определение е почти същата. Но статията ще се занимава специално с магнитното, ще научите повече за това явление, за това какво зависи и кога се проявява. Това явление се изучава в университети с технически акцент, училищната учебна програма не е включена, така че не всеки знае за това.

Хистерезис магнитен

Тази необратима и двусмислена зависимост на индекса на магнетизацията на дадено вещество (и по правило магнитно подредени феромагнити) на външната магнитно поле. В този случай полето постоянно се променя - намалява или се увеличава. Основната причина за съществуването на хистерезис е наличието на най-малкото на термодинамичния потенциал на нестабилното състояние и стабилност, както и необратими преходи между тях. Хистерезисът също е проява на магнитния ориентационен фазов преход от първия вид. В тези случаи преходите от една фаза в друга се дължат на метастабилни състояния. Една характеристика е графика, която се нарича "хистерезисна линия". Понякога се нарича "магнитна крива".

Хистерезисна линия

На графиката на зависимостта на М върху Н може да се види:

1. От нулевото състояние, при което M = 0 и H = 0, с увеличаване на H, M нараства.
2. Когато полето се увеличи, магнетизацията става практически постоянна и равна на стойността на насищане.
3. Когато H намалява, обратното е обърнато, но когато H = 0, магнетизацията М не е нула. Тази промяна може да се види от кривата на демагнетизация. И когато H = 0, М получава стойност, равна на оставащата магнетизация.
4. Тъй като H нараства в интервала -Hm ... + Hm, магнетизацията се променя по третата крива.
5. И трите криви, описващи процесите, се съединяват и формират един вид цикъл. Тя описва явлението хистерезис - процесите на магнетизация и демагнетизация.

Магнетизираща енергия

Обикновената линия се счита за асиметрична в случая, когато максимумът на полето H1, който се прилага в посока обратна и напред, не е същият. По-горе описахме цикъл, който е характерен за процеса на обратно забавяне на магнетизирането. Когато те се появят запазване на квази-равновесни отношения между стойностите на N и M е необходимо да се обърне внимание на факта, че намагнитване или размагнитване случва натрупването на М Н. А това води до факта, че цялата енергия, която се придобива феромагнитен материал по време на намагнитване, не е дадено напълно по време на цикъла на демагнетизация. И тази разлика е в отоплението на феромагнита. А в този случай цикълът на магнитната хистерезис се оказва асиметричен.

Формуляр Loop

Зависи от формата на веригата от много параметри - магнетизация, силата на полето, загуби наличност и т. г. Също така значително влияние на химическия състав на феромагнит, структурното състояние, температурата, природата и разпространението на дефекти, наличие на обработката (термично, термично магнитни, механична). Следователно, хистерезисът на феромагнитите може да бъде променен чрез подлагане на материалите на механична обработка. Оттук, всички характеристики на материалната промяна.

Хистерезисни загуби

По време на динамичното магнетизиращо обръщане на феромагнит, променливо магнитно поле предизвиква загуби. И те съставляват само малка част от общите магнитни загуби. Ако бримките имат същата височина (същата максимална стойност на магнетизацията М), динамичният изглед е по-широк от статичния. Това се дължи на факта, че към загубите се добавят нови загуби. Това са динамични загуби, с които обикновено са свързани вихровият ток, магнитен вискозитет. Накратко, значителни загуби се получават при хистерезис.

Феромагнити с един домейн

В случай че частиците имат различен размер, процесът на въртене продължава. Това се дължи на факта, че формирането на нови домейни е неефективно от гледна точка на енергетиката. Но процесът на въртене на частиците е възпрепятстван от анизотропия (магнитна). Тя може да има различен произход - да се образува в самия кристал, да възникне в резултат на еластично напрежение и т.н.). Но с тази анизотропия магнетизацията се поддържа от вътрешното поле. Също така се нарича ефективно поле на магнитна анизотропия. И магнитната хистерезис възниква поради факта, че магнетизацията се променя в две посоки - директно и обратно. По време на магнетизационното обръщане на феромагнитите с един домейн се появяват няколко скока. Магнитизиращият вектор М се превръща в страната на полето Н. Освен това ротацията може да бъде хомогенна или нехомогенна.

Многофункционални феромагнити

В тях магнитизиращата крива се конструира по подобен начин, но тук процесите са различни. Когато се случи обръщане на магнетизацията, границите на домейните се изместиха. Следователно, една от причините за възникването на хистерезис може да бъде забавянето на преместването на границите, както и необратими скокове. Понякога (ако феромагнитите имат доста голямо поле), магнитната хистерезис се определя от забавянето на растежа и образуването на ремагнетизиращи ядра. От тези ядра се формира структурата на домейна на феромагнитни вещества.

Теория на хистерезиса

Струва си да се има предвид това магнитен феномен хистерезис се случва и когато полето Н се завърта, а не само когато се променя знак и величина. Това се нарича хистерезис и магнитна въртене съответства на промяна на посоката на магнетизация М да промени посоката на магнитното поле Н. Emergence въртене хистерезис също се наблюдава по време на въртенето на тестовата проба по отношение на фиксирания поле Н.

Кривата на магнетизиране също характеризира магнитната структура на домейна. Структурата се променя с преминаването на процесите на обръщане на магнетизацията и магнетизацията. Промените зависят от това колко се променят границите на домейните, от ефекта на външното магнитно поле. Абсолютно всичко, което може да спре всички описани по-горе процеси, трансформира феромагнитите в нестабилно състояние и е причината за магнитната хистерезис.

Трябва да се има предвид, че хистерезисът зависи от много параметри. Магнетизацията се променя под въздействието на външни фактори - температура, еластичен стрес, следователно възниква хистерезис. Това води до хистерезис не само на магнетизацията, но и на всички свойства, от които зависи. Както може да се види от тук, феноменът на хистерезис може да бъде наблюдаван не само когато материалът е магнетизиран, но и в други физически процеси, свързани директно или индиректно с него.