Histerezis înseamnă „ întârziat ” este proprietatea materialelor feromagnetice prin care fluxul magnetic a rămas în urmă în materialul feromagnetic după îndepărtarea câmpului magnetic din acestea. Când acest câmp magnetic extern este îndepărtat, majoritatea atomilor păstrați în starea lor magnetică și materialul sunt magnetizați. Acest fenomen se numește histerezis.
Bucla de histerezis și curba B-H
Graficul forței de magnetizare H și al densității fluxului B este o curbă cu patru cadrane, iar această curbă se numește curbă B-H. Această reprezentare grafică ne spune despre diferitele proprietăți magnetice ale materialului, cum ar fi permeabilitatea, coerciția, reluctanța și fluxul rezidual.
Considerați un material magnetic ca miez al bobinei. La aplicarea sursei de alimentare CC printr-un rezistor variabil, curentul prin bobină variază în mod corespunzător. Forța de magnetizare este direct proporțională cu curentul și dată de,
Unde H este forța de magnetizare. La creșterea curentului I, forța magnetică H crește și, prin urmare, densitatea fluxului magnetic B crește. La o anumită valoare a lui B, toți atomii din materialul de bază sunt aliniați în direcția câmpului magnetic și magnetizați complet. Acest punct se numește punct de saturație și nu va exista nicio modificare a magnetizării la creșterea în continuare a curentului.
Dacă întrerupem alimentarea cu energie, curentul I și forța de magnetizare H au scăzut la zero, dar unii dintre atomii din materialul de bază rămân aliniați și arată magnetism în material. Această proprietate a materialului miezului de a rămâne magnetizat după îndepărtarea forței de magnetizare se numește „ Retentivitatea ”.
Curba B-H
De la 0 la a
La aplicarea sursei de alimentare, curentul se schimbă în bobină de la zero la o anumită valoare, forța magnetică H crește și, prin urmare, fluxul magnetic B crește și ambele urmează calea 0-a în grafic. La o anumită valoare a fluxului magnetic B, toți atomii sunt magnetizați și nu există nicio schimbare în atomii materialului de bază la aplicarea în continuare a câmpului magnetic. Această densitate maximă de flux este Bmax, iar forța de magnetizare este Hmax .
De la A la B
Acum, la scăderea curentului, forța magnetică H scade și deci fluxul magnetic B scade. Dar în acest caz, B și H nu urmează calea anterioară, ci urmează calea ' a-b ” în grafic.
La punctul „ b ” curentul I și forța magnetică H este zero, dar B nu este zero, această întârziere a lui B în spatele lui H se numește histerezis și această valoare a densității fluxului magnetic B întârziat cu H se numește magnetism rezidual Br.
De la b la c
Când direcția curentului este inversată, H se inversează și valoarea lui Br scade în urma băii ' b-c ”. La punctul „ c ”, Br devine zero. Valoarea negativă a lui „ H ” în punctul c unde valoarea lui B este zero, se numește ” Forța coercitivă ”.
De la c la d
La creșterea în continuare a curentului în direcția inversă, H și B se inversează și urmează calea ' CD ” și la o anumită valoare a curentului invers, valoarea lui B devine maximă în sens invers și saturația are loc în punctul ” b ”.
De la d la e
Acum, dacă curentul crește de la valoarea negativă la zero, H crește. La punctul „ Este ” atât curentul I cât și forța magnetică devin zero, dar B nu este zero și au o anumită valoare în negativ. Punctul „ Este ” în grafic oferă valoarea negativă a magnetismului rezidual (-Br).
De la e la f
Prin creșterea valorii curentului, valoarea lui H crește. B și H urmează calea „ e-f ”. La punctul „ f ” atât curentul I cât și forța de magnetizare H au o anumită valoare, dar B este zero.
De la f la a
Din nou, la creșterea în continuare a curentului I, valoarea lui H și B crește și urmează calea 'fa' . La punctul „ A ” din nou, are loc saturația și toți atomii din materialul de bază sunt magnetizați și aliniați în direcția câmpului magnetic.
Bucla de histerezis
Acest grafic dintre densitatea fluxului magnetic B și forța de magnetizare H se numește curbă B-H și calea închisă urmată de B și H pe măsură ce curentul se schimbă de la zero la pozitiv, pozitiv la zero, zero la negativ, negativ la zero și din nou zero la pozitiv se numește buclă de histerezis.
Materialele feromagnetice diferite dau dimensiuni și forme diferite ale buclei de histerezis. Materialul feromagnetic moale oferă o buclă de histerezis îngustă și pot fi magnetizate și demagnetizate cu ușurință și sunt potrivite pentru utilizarea în transformatoare.
Retentivitatea
Retentivitatea este proprietatea oricărui material prin care reține magnetizarea după îndepărtarea câmpului magnetic indus.
Coercitivitatea
Puterea câmpului magnetic aplicată în direcția inversă necesară pentru a demagnetiza complet materialul este coercivitate cunoscută. Forța coercitivă trebuie aplicată pentru a demagnetiza complet materialul după îndepărtarea curentului. Se lucrează pe el și energia este disipată din material sub formă de căldură. Căldura disipată din material; este cunoscută ca pierdere de histerezis, dată de Hc în curba B-H.
Concluzie
Fluxul magnetic întârziat în materialul feromagnetic după îndepărtarea câmpului magnetic din acestea se numește histerezis. Este necesară o forță pentru a demagnetiza complet materialul feromagnetic, numită forță coercitivă, și se lucrează asupra acestuia care provoacă disiparea căldurii în el. Reprezentarea grafică dintre forța de magnetizare H și densitatea fluxului magnetic B dă curba B-H, iar calea închisă urmată de B și H se numește buclă de histerezis.