Hysterese loop og dens anvendelse i magnetisk optagelse

Hysterese loop og dens anvendelse i magnetisk optagelse
Hysterese loop og dens anvendelse i magnetisk optagelse
Anonim

I en eller anden grad har alle stoffer magnetiske egenskaber, men de af dem, der tilhører klassen af ferromagneter, har deres egen struktur, som gør det muligt for dem at holde et rettet felt. Denne kvalitet er meget brugt til at optage information på lag, hvis overflade kan orienteres, hvilket skaber en "hukommelse". Under magnetisering bruges et fysisk fænomen, som kan beskrives med ordet "lag". Grafisk er det repræsenteret af den såkaldte hysterese loop.

hysterese loop
hysterese loop

Ferromagneter har evnen til at magnetisere spontant, deres molekylære struktur indeholder domæner, det vil sige magnetiseringscentre, men kraftlinjernes multidirektionalitet kompenserer gensidigt for deres virkning, og derfor et stykke almindeligt jern eller nikkel skaber ikke sit eget magnetfelt.

For at en ferromagnet kan blive til en magnet, skal domænernes magnetfelter orienteres i én retning, hvortil de skal udsættes for en ekstern feltpåvirkning, hvorunder der opstår en hysteresesløjfe.

hysterese loop er
hysterese loop er

Forøgelse af intensiteten af magnetfeltet omkring en ferromagnet fører til en tidligere orienteringkaotiske domæner, og deres eget rettede felt, mens plottet af disse to parametre har et øvre mætningspunkt, hvor materialet bliver enkelt-domæne. Når du opretter et felt i den modsatte retning, er det muligt at nå det nedre mætningspunkt, men linjen i diagrammet vil ikke gentage sit direkte forløb, men vil blive flyttet tilbage, da der kræves yderligere energi for at omorientere domænerne. Hysteresesløjfen er en grafisk udtrykt sløjfe af tvetydighed af intensitetsværdierne med hensyn til induktion i frem- og tilbagegående retning.

hysterese loop af en ferromagnet
hysterese loop af en ferromagnet

Faktisk er mange mekaniske processer også karakteriseret ved en forsinkelse forbundet med en ændring af handlingsretningen til det modsatte. For eksempel under elastiske deformationer ændrer kroppene også deres dimensioner tvetydigt, og deres grafer er den samme hystereseløkke. Træghed er iboende i alle fysiske processer.

Ferromagneters egenskab til at bevare deres magnetisering er grundlaget for princippet om magnetisk optagelse.

I de første båndoptagere blev der brugt en jerntråd som bærer, som passerede forbi optagehovedet, som er en induktansspole, blev magnetiseret afhængigt af intensiteten af det felt, det skabte. Efterhånden som udstyret blev forbedret, begyndte de at bruge et bånd med et lag af et pulverstof aflejret på det, som har stærkere magnetiske egenskaber, men det generelle princip forblev uændret. Hysteresesløjfen af en ferromagnet skaber betingelserne for at bevaredisse væsentlige oplysninger.

Husholdningsbåndoptagere bruges praktisk t alt ikke i dag, men det betyder ikke, at princippet om deres drift har mistet sin betydning. I moderne computere bruges det samme princip for magnetisk registrering, som er baseret på en hysteresesløjfe, til at akkumulere information på harddiske.

Anbefalede: