Magnetic Hysteresis: Paglalarawan ng ari-arian, ang mga praktikal na application

Kadalasan magnetic hysteresis, ferroelectric, dynamic, nababanat. Ito ay matatagpuan din sa biology, lupa science, economics. At ang kakanyahan sa kahulugan na ito ay halos magkapareho. Ngunit ang artikulo ay makipag-usap tungkol sa mga ito ay magnetic, ikaw ay matuto nang higit pa tungkol sa mga kababalaghan, ito ay depende sa kung ano at kailan ipinahayag. Kababalaghan na ito ay nag-aral sa mataas na paaralan na may mga teknikal na oryentasyon, paaralan kurikulum ay hindi kasama, kaya hindi alam ng lahat ang tungkol dito.

magnetic hysteresis

Ito ay maibabalik at hindi maliwanag ang umaasa sa mga pagbabalani ng mga sangkap (at, bilang isang panuntunan, ferromagnetic magnetically) mula sa panlabas na magnetic field. Kung ang patlang na ito ay patuloy na nagbabago - Bumababa o nagtataas. Mga karaniwang sanhi ng hysteresis iral - ay ang pagkakaroon ng isang minimum na ng thermodynamic potensyal ng hindi matatag na estado at matatag, at may mga hindi maibabalik transition sa pagitan ng mga ito. Hysteresis - ito rin ay isang manipestasyon ng magnetic orientation ng phase transition ng ika-1 ng uri. Kapag ang mga transition mula sa isa sa iba pang mga phase ay dahil sa metastable estado. Tampok - isang graph, na kung saan ay tinatawag na "hysteresis loop". Minsan ito ay tinatawag ding "pagbabalani curve."

hysteresis loop

Ang graph ng M sa pamamagitan ng N ay maaaring makita:

1. Mula sa zero estado, kung saan M = 0 at T = 0, pagtaas ng pagtaas ng N at M.
2. Kapag ang patlang ay nadagdagan, ang pagbabalani ay nagiging malaki-laking pare-pareho at pantay-pantay sa halaga saturation.
3. Sa nagpapababa H kabaligtaran pagbabagong nagaganap, ngunit kapag n = 0, ang pagbabalani M ay hindi pantay-pantay sa zero. Ang pagbabagong ito ay maaaring makita sa demagnetization curve. Kapag N = 0, M Ipinagpapalagay ang halaga ng mga tira-tirang pagbabalani.
4. Sa pamamagitan ng isang pagtaas sa ang agwat ng H -lim ... Hm + isang pagbabago ng pagbabalani sa kahabaan ng ikatlong curve.
5. Lahat ng tatlong curves na naglalarawan sa proseso ay konektado at bumuo ng isang uri ng loop. Ito ay siya na naglalarawan sa hysteresis kababalaghan - ang proseso ng pagbabalani at demagnetization.

magnetizing enerhiya

loop ay itinuturing na asymmetrical sa kaso kung saan ang mga patlang H1 maxima, na inilapat sa reverse at forward direksyon ay hindi pareho. Sa itaas na ito ay inilarawan ng isang loop, na kung saan ay tipikal ng mabagal na proseso ng pagbabalani pagbaliktad. Kapag nangyari ang mga ito pagpapanatili ng relasyon quasi-punto ng balanse sa pagitan ng mga halaga ng N at M ay kinakailangan upang magbayad ng pansin sa ang katunayan na ang pagbabalani o demagnetization nangyayari panustos ng M N. At ito ay humantong sa ang katunayan na ang lahat ng enerhiya na nakuha ferromagnetic materyal sa panahon pagbabalani, ay ibinigay hindi ganap na kapag ang pagpasa demagnetization cycle. At ang pagkakaiba na ito ay ang lahat sa ferromagnetic heating. At ang magnetic hysteresis loop ay sa kasong ito walang simetrya.

Bumuo ng isang loop

Umikot hugis ay nakasalalay sa maraming mga parameter - ang pagbabalani field lakas .. Availability pagkalugi, atbp Gayundin malaki impluwensiya sa kimiko komposisyon ng isang ferromagnet, ang istruktura ng estado, temperatura, ang likas na katangian at pamamahagi ng mga defects, ang pagkakaroon ng processing (thermal, thermal magnetic, mechanical). Samakatuwid, ang ferromagnetic hysteresis ay maaaring mabago sa pamamagitan ng ang subjecting materyales machining. Mula sa pagbabagong ito ang lahat ng mga katangian ng ang materyal.

hysteresis pagkawala

Sa panahon dynamic pagbabalani pagbaliktad ng isang ferromagnet pamamagitan ng isang alternating magnetic field sinusunod pagkalugi. Dagdag pa rito, kinakatawan nila lamang ng isang maliit na maliit na bahagi ng kabuuang magnetic pagkalugi. Kung ang mga loop ay pareho taas (ang parehong maximum na halaga ng pagbabalani M), ang loop form ay mas malawak na dynamic static. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang lahat ng mga bagong casualties idinagdag. Ito dynamic pagkalugi ay karaniwang nauugnay sa ipo-ipo kasalukuyang, magnetic lagkit. Sa kabuuan, ito ay lumiliko medyo makabuluhang pagkalugi hysteresis.

ferromagnets Single-domain

Sa kasong iyon, kung ang mga particle ay sa iba't ibang laki, ang proseso naaayos pag-ikot. Nangyayari ito dahil sa ang katunayan na ang pagbuo ng bagong mga domain ay hindi mabuti sa mga tuntunin ng enerhiya. Ngunit ang mga particle humahadlang sa pag-ikot ng proseso Anisotropy (magnetic). Maaari itong magkaroon ng iba't ibang mga pinagmulan - nabuo sa kristal na mangyari dahil sa elastic stress, etc) .... Ngunit, sa tulong ng Anisotropy ng pagbabalani ay pinananatili sa pamamagitan ng panloob na field. Ito ay tinatawag din na ang epektibong patlang ng magnetic Anisotropy. At ang magnetic hysteresis ay nangyayari dahil sa ang katunayan na ang pagbabalani ay nagbago sa dalawang direksyon - pasulong at paatras. Sa panahon ng single-domain ferromagnetic pagbabalani pagkabaligtad ay tumatagal ng lugar ng ilang mga jumps. Ang pagbabalani vector M ay isinaisang-tabi ang patlang H. Dagdag pa rito, ang pag-ikot ay maaaring maging pare-pareho o nonuniform.

multidomain ferromagnetic

Sila pagbabalani curve ay batay sa isang katulad na paraan, ngunit iyon na proseso ay magkaiba. Kapag ang pagkabaligtad nangyayari ang pag-aalis ng mga hangganan ng domain. Bilang resulta, ang isa sa mga sanhi ng hysteresis maaaring maging isang displacement pagka-antala hangganan at hindi maibabalik jumps. Kung minsan (kung ferromagnetic halip malaking field) magnetic hysteresis tinutukoy sa pamamagitan ng paglago pagpaparahan at bumubuo ng nuclei. Ito ay mula sa mga istraktura embryo domain binuo ng ferromagnetic materyales.

Ang teorya ng hysteresis

Dapat itong makitid ang isip sa isip na ang magnetic hysteresis phenomenon ay nangyayari rin kapag umiikot na field H, hindi lamang kapag nagbago ang pag-sign at magnitude. Ito ay tinatawag na hysteresis at magnetic na pag-ikot ay tumutugon sa pagbabago ng direksyon ng pagbabalani M upang baguhin ang direksyon ng magnetic field H. paglitaw paikot hysteresis ay sinusunod din sa panahon ng pag-ikot ng pagsubok sample na may kaugnayan sa nakapirming patlang H.

Ang pagbabalani curve ay din nailalarawan sa pamamagitan ng magnetic domain istraktura. Istraktura ay nag-iiba nang dumaraan pagbabalani at pagbabalani pagbaliktad proseso. Mga pagbabago depende sa kung ang mga pader ng domain ay inilipat, mula sa mga epekto ng isang panlabas na magnetic field. Ganap na ang lahat na maaaring humawak ng lahat ng mga proseso ng inilarawan sa itaas, ang ferromagnetic isasalin sa isang hindi matatag na katayuan at ay ang dahilan na may magnetic hysteresis.

Isaalang-alang na ang hysteresis ay nakasalalay sa maraming mga parameter. Ang pagbabalani mga pagbabago sa ilalim ng impluwensiya ng panlabas na mga kadahilanan - na temperatura, nababanat stresses samakatuwid ay nangyayari hysteresis. Kaya doon ay hindi lamang ang pagbabalani hysteresis, ngunit din sa lahat ng mga ari-arian kung saan ito ay nakasalalay. Tulad ng maaaring makita mula dito, ang hysteresis kababalaghan ay maaaring obserbahan hindi lamang sa ang pagbabalani ng materyal, kundi pati na rin sa iba pang mga pisikal na mga proseso na nauugnay nang direkta o hindi direkta sa mga ito.