Ano ang hysteresis?

Sa core ng anumang electromagnet, pagkatapos na patayin ang kasalukuyang, isang bahagi ng mga magnetic na katangian, na tinatawag na natitirang magnetism, ay palaging napanatili. Ang magnitude ng natitirang magnetism ay nakasalalay sa mga katangian ng pangunahing materyal at umabot sa isang mas mataas na halaga para sa matigas na bakal at mas mababa para sa banayad na bakal.

Gayunpaman, gaano man kalambot ang bakal, ang natitirang magnetism ay magkakaroon pa rin ng ilang epekto kung, ayon sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng aparato, kinakailangan na i-magnetize ang core nito, iyon ay, mag-demagnetize sa zero at mag-magnetize sa kabaligtaran na direksyon.

Sa katunayan, sa bawat pagbabago sa direksyon ng kasalukuyang sa likid ng electromagnet, kinakailangan (dahil sa pagkakaroon ng natitirang magnetism sa core) na unang i-demagnetize ang core, at pagkatapos ay maaari itong ma-magnetize sa isang bagong direksyon. Mangangailangan ito ng ilang magnetic flux sa kabaligtaran na direksyon.

Sa madaling salita, ang pagbabago sa magnetization ng core (magnetic induction) ay palaging nahuhuli sa mga kaukulang pagbabago sa magnetic flux (lakas ng magnetic field), nilikha ng coil.

Ang pagkahuli ng magnetic induction mula sa lakas ng magnetic field ay tinatawag na hysteresis... Sa bawat bagong magnetization ng core, upang sirain ang natitirang magnetism nito, kinakailangan na kumilos sa core na may magnetic flux sa kabaligtaran. direksyon.

Sa pagsasagawa, ito ay mangangahulugan ng paggastos ng ilan sa mga de-koryenteng enerhiya upang mapagtagumpayan ang mapilit na puwersa, na nagpapahirap sa pag-ikot ng mga molecular magnet sa isang bagong posisyon. Ang enerhiya na ginugol dito ay inilabas sa bakal sa anyo ng init at kumakatawan sa magnetization reversal losses o, bilang ito ay tinatawag na, hysteresis loss.

Batay sa itaas, ang bakal na napapailalim sa tuluy-tuloy na pagbaligtad ng magnetization sa isang tiyak na aparato (mga armature core ng mga generator at mga de-koryenteng motor, mga core ng transpormer) ay dapat palaging piliin na malambot, na may napakaliit na puwersang pumipilit. Ginagawa nitong posible na bawasan ang mga pagkalugi dahil sa hysteresis at sa gayon ay mapataas ang kahusayan ng isang de-koryenteng makina o appliance.

Hysteresis loop

Hysteresis loop - isang curve na naglalarawan sa kurso ng pag-asa ng magnetization sa lakas ng panlabas na larangan. Kung mas malaki ang lugar ng loop, mas maraming trabaho ang kailangan mong gawin upang baligtarin ang magnetization.

Isipin natin ang isang simpleng electromagnet na may core ng bakal. Patakbuhin natin ito sa isang buong ikot ng magnetizing, kung saan babaguhin natin ang magnetizing current mula zero hanggang sa halaga ng Ω sa mga direksyon ng wallpaper.

Paunang sandali: ang kasalukuyang ay zero, ang bakal ay hindi magnetized, ang magnetic induction B = 0.

Unang bahagi: magnetization sa pamamagitan ng pagpapalit ng kasalukuyang mula 0 sa isang halaga ng — + Ω.Ang induction sa core iron ay tataas muna nang mabilis, pagkatapos ay mas mabagal. Sa pagtatapos ng operasyon, sa puntong A, ang bakal ay sobrang puspos ng mga magnetic na linya ng puwersa na ang karagdagang pagtaas ng kasalukuyang (higit sa + OM) ay maaaring magbigay ng mga hindi gaanong kabuluhan na mga resulta, samakatuwid ang operasyon ng magnetization ay maaaring ituring na kumpleto.

Ang magnetization sa saturation ay nangangahulugan na ang mga molecular magnet sa core, na sa simula ng proseso ng magnetization ay nasa isang kumpletong estado at pagkatapos ay bahagyang disorder lamang, ay halos lahat ngayon ay nakaayos sa maayos na mga hilera, hilaga pole sa isang gilid, timog pole sa ang isa.bakit mayroon na tayong north polarity sa isang dulo ng core at timog sa kabilang dulo.

Ika-2 bahagi: pagpapahina ng magnetism dahil sa pagbabawas ng kasalukuyang mula + OM hanggang 0 at kumpletong demagnetization sa kasalukuyang — OD. Ang pagbabago ng magnetic induction sa kahabaan ng AC curve ay aabot sa halaga ng OC, habang ang kasalukuyang ay magiging zero na. Ang magnetic induction na ito ay tinatawag na residual magnetism o residual magnetic induction. Upang sirain, para sa kumpletong, samakatuwid, demagnetization, ito ay kinakailangan upang magbigay ng isang reverse kasalukuyang sa electromagnet at dalhin ito sa isang halaga na naaayon sa ordinate OD sa pagguhit.

Ika-3 bahagi: reverse magnetization sa pamamagitan ng pagpapalit ng kasalukuyang mula — OD hanggang — OM1. Ang pagtaas ng magnetic induction sa kahabaan ng curve DE ay aabot sa punto E na tumutugma sa sandali ng saturation.

Ika-4 na bahagi: pagpapahina ng magnetism sa pamamagitan ng unti-unting pagbabawas ng kasalukuyang mula - OM1, hanggang sa zero (natirang magnetism OF) at kasunod na demagnetization sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon ng kasalukuyang at pagdadala nito sa halaga + OH.

Ikalimang bahagi: magnetization na naaayon sa proseso ng unang bahagi, na nagdadala ng magnetic induction mula sa zero hanggang + MA sa pamamagitan ng pagbabago ng kasalukuyang mula + OH hanggang + OM.

NSWKapag ang demagnetization current ay bumaba sa zero, hindi lahat ng elementarya o molekular na magnet ay bumabalik sa kanilang dating hindi maayos na estado, ngunit ang ilan sa kanila ay nagpapanatili ng kanilang posisyon na tumutugma sa huling direksyon ng magnetization. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ng pagkaantala o pagpapanatili ng magnetism ay tinatawag na hysteresis.