Der er hysterese magnetiske, ferroelektriske, dynamiske, elastiske. Det findes også i biologi, jordbundsvidenskab, økonomi. Desuden er essensen af denne definition næsten den samme. Men artiklen vil fokusere på det magnetiske, du vil lære mere om dette fænomen, hvad det afhænger af, og hvornår det manifesterer sig. Dette fænomen studeres på universiteter med et teknisk fokus, det er ikke inkluderet i skolens læseplan, så det er ikke alle, der kender til det.
Hysterese magnetisk
Dette er en irreversibel og tvetydig afhængighed af et stofs magnetiseringsindeks (og disse er som regel magnetisk ordnede ferromagneter) af et eksternt magnetfelt. I dette tilfælde ændrer feltet sig konstant - faldende eller stigende. Den generelle årsag til eksistensen af hysterese er tilstedeværelsen af en ustabil tilstand og en stabil tilstand ved et minimum af det termodynamiske potentiale, og der er også irreversible overgange mellem dem. Hysterese er også en manifestation af en førsteordens magnetisk orienteringsfaseovergang. Med dem forekommer overgange fra en fase til en anden på grund af metastabile tilstande. Karakteristikken er en graf, som kaldes "hysteresesløjfen". Nogle gange kaldes det også "magnetiseringskurven".
Hysterese loop
På grafen for M versus H kan du se:
- Fra nultilstanden, hvor M=0 og H=0, med en stigning i H, vokser M også.
- Når feltet øges, bliver magnetiseringen næsten konstant og lig med mætningsværdien.
- Når H falder, sker den modsatte ændring, men når H=0, vil magnetiseringen M ikke være lig med nul. Denne ændring kan ses fra afmagnetiseringskurven. Og når H=0, antager M en værdi svarende til restmagnetiseringen.
- Når H stiger i området –Hm… +Hm, ændres magnetiseringen langs den tredje kurve.
- Alle tre kurver, der beskriver processerne, er forbundet og danner en slags sløjfe. Det er hende, der beskriver fænomenet hysterese - magnetiserings- og afmagnetiseringsprocesserne.
Magnetiseringsenergi
En sløjfe betragtes som asymmetrisk i det tilfælde, hvor maksimaerne for H1-feltet, som anvendes i baglæns og fremadgående retning, ikke er de samme. En sløjfe er blevet beskrevet ovenfor, som er karakteristisk for en langsom magnetiseringsreverseringsproces. Med dem bevares kvasi-ligevægtsforhold mellem værdierne af H og M. Det er nødvendigt at være opmærksom på, atat under magnetisering eller afmagnetisering h alter M bagefter H. Og det fører til, at al den energi, der optages af det ferromagnetiske materiale under magnetisering, ikke overføres fuldstændigt under afmagnetiseringscyklussen. Og denne forskel går alt ind i opvarmningen af ferromagneten. Og den magnetiske hysterese-løkke viser sig at være asymmetrisk i dette tilfælde.
Loop Shape
Formen af sløjfen afhænger af mange parametre - magnetisering, feltstyrke, tilstedeværelsen af tab osv. Ferromagnetens kemiske sammensætning, dens strukturelle tilstand, temperatur, arten og fordeling af defekter, tilstedeværelsen af behandling (termisk, termomagnetisk, mekanisk). Derfor kan hysteresen af ferromagneter ændres ved at udsætte materialerne for mekanisk bearbejdning. Dette ændrer alle materialets egenskaber.
Hysteresetab
Under den dynamiske remagnetisering af en ferromagnet med et vekslende magnetfelt observeres tab. Desuden udgør de kun en lille brøkdel af de samlede magnetiske tab. Hvis sløjferne har samme højde (samme maksimalværdi af magnetisering M), er den dynamiske type sløjfe bredere end den statiske. Dette skyldes, at nye tab lægges til alle tab. Disse er dynamiske tab, de er norm alt forbundet med hvirvelstrøm, magnetisk viskositet. Sammenfattende opnås ganske betydelige hysteresetab.
ferromagneter med enkelt domæne
BHvis partiklerne har forskellige størrelser, finder rotationsprocessen sted. Dette sker, fordi dannelsen af nye domæner er ugunstig ud fra et energimæssigt synspunkt. Men processen med partikelrotation hindres af anisotropi (magnetisk). Det kan have en anden oprindelse - dannes i selve krystallen, opstå på grund af elastisk stress osv.). Men det er netop ved hjælp af denne anisotropi, at magnetiseringen holdes af det indre felt. Det kaldes også det effektive magnetiske anisotropifelt. Og magnetisk hysterese opstår på grund af det faktum, at magnetiseringen ændrer sig i to retninger - frem og tilbage. Under remagnetiseringen af ferromagneter med et enkelt domæne sker der adskillige spring. Magnetiseringsvektoren M drejer mod feltet H. Ydermere kan drejningen være ensartet eller uensartet.
Multi-domæne ferromagneter
I dem er magnetiseringskurven bygget på en lignende måde, men processerne er forskellige. Under magnetiseringsvending skifter domænegrænserne. Derfor kan en af årsagerne til hysterese være forsinkelsen i grænseskift såvel som irreversible spring. Nogle gange (hvis ferromagneter har et ret stort felt), bestemmes den magnetiske hysterese af forsinkelsen i væksten og dannelsen af magnetiseringsvendende kerner. Det er ud fra disse kerner, at domænestrukturen af ferromagnetiske stoffer dannes.
Hysterese teori
Det skal tages i betragtning, at fænomenet magnetisk hysterese også opstår, når feltet H roterer, og ikke kun når det skifter i fortegn ogstørrelse. Dette kaldes hysteresen af den magnetiske rotation og svarer til en ændring i retningen af magnetiseringen M med en ændring i retningen af feltet H. Forekomsten af hysteresen af den magnetiske rotation observeres også, når prøven roteres i forhold til den magnetiske rotation. til det faste felt H.
Magnetiseringskurven karakteriserer også den magnetiske struktur af domænet. Strukturen ændres under passagen af magnetisering og magnetiseringsreverseringsprocesser. Ændringerne afhænger af, hvor langt domænegrænserne forskydes og af virkningerne af et eksternt magnetfelt. Absolut alt, der kan forsinke alle de ovenfor beskrevne processer, sætter ferromagneter i en ustabil tilstand og forårsager magnetisk hysterese.
Det skal tages i betragtning, at hysteresen afhænger af mange parametre. Magnetiseringen ændres under påvirkning af eksterne faktorer - temperatur, elastisk stress, derfor opstår hysterese. I dette tilfælde vises en hysterese ikke kun i magnetiseringen, men også i alle de egenskaber, som den afhænger af. Som det kan ses herfra, kan fænomenet hysterese observeres ikke kun under magnetiseringen af materialet, men også under andre fysiske processer, der er direkte eller indirekte forbundet med det.
