Apakah histerisis?

Dalam teras mana-mana elektromagnet, selepas arus dimatikan, sebahagian daripada sifat magnet, dipanggil kemagnetan sisa, sentiasa dipelihara. Magnitud kemagnetan sisa bergantung pada sifat bahan teras dan mencapai nilai yang lebih tinggi untuk keluli keras dan kurang untuk besi lembut.

Walau bagaimanapun, tidak kira betapa lembutnya seterika, kemagnetan sisa masih akan mempunyai sedikit kesan jika, mengikut keadaan operasi peranti, adalah perlu untuk memagnetkan terasnya, iaitu, menyahmagnetkan kepada sifar dan bermagnet ke arah yang bertentangan.

Malah, dengan setiap perubahan arah arus dalam gegelung elektromagnet, adalah perlu (disebabkan kehadiran kemagnetan sisa dalam teras) untuk terlebih dahulu menyahmagnetkan teras, dan barulah ia boleh dimagnetkan dalam yang baru. arah. Ini memerlukan sedikit fluks magnet dalam arah yang bertentangan.

Dalam erti kata lain, perubahan dalam kemagnetan teras (aruhan magnet) sentiasa ketinggalan di belakang perubahan yang sepadan dalam fluks magnet (kekuatan medan magnet), dicipta oleh gegelung.

Ketinggalan aruhan magnet daripada kekuatan medan magnet ini dipanggil histeresis... Dengan setiap kemagnetan baru teras, untuk memusnahkan kemagnetan sisanya, adalah perlu untuk bertindak pada teras dengan fluks magnet di sebaliknya. arah.

Dalam amalan, ini bermakna menghabiskan sebahagian daripada tenaga elektrik untuk mengatasi daya paksaan, yang menjadikannya sukar untuk memutarkan magnet molekul ke kedudukan baru. Tenaga yang dibelanjakan untuk ini dilepaskan dalam seterika dalam bentuk haba dan mewakili kerugian pembalikan magnetisasi atau, seperti yang dipanggil, kehilangan histeresis.

Berdasarkan perkara di atas, besi yang tertakluk kepada pembalikan berterusan kemagnetan dalam peranti tertentu (teras angker penjana dan motor elektrik, teras pengubah) hendaklah sentiasa dipilih lembut, dengan daya paksaan yang sangat kecil. Ini memungkinkan untuk mengurangkan kerugian akibat histerisis dan dengan itu meningkatkan kecekapan mesin atau perkakas elektrik.

Gelung histerisis

Gelung histeresis — lengkung yang menggambarkan perjalanan pergantungan kemagnetan pada kekuatan medan luaran. Lebih besar kawasan gelung, lebih banyak kerja yang perlu anda lakukan untuk membalikkan kemagnetan.

Mari kita bayangkan elektromagnet mudah dengan teras besi. Mari kita jalankannya melalui kitaran magnetisasi penuh, yang mana kita akan menukar arus magnetisasi daripada sifar kepada nilai Ω dalam arah kertas dinding.

Momen awal: arus adalah sifar, seterika tidak bermagnet, aruhan magnetik B = 0.

Bahagian pertama: kemagnetan dengan menukar arus daripada 0 kepada nilai — + Ω.Aruhan dalam besi teras mula-mula akan meningkat dengan cepat, kemudian lebih perlahan. Menjelang akhir operasi, pada titik A, seterika begitu tepu dengan garis daya magnet yang meningkatkan lagi arus (lebih + OM) boleh memberikan hasil yang paling tidak penting, oleh itu operasi magnetisasi boleh dianggap lengkap.

Kemagnetan kepada tepu bermakna bahawa magnet molekul dalam teras, yang pada permulaan proses kemagnetan berada dalam keadaan lengkap dan kemudian hanya dalam gangguan separa, hampir semuanya kini tersusun dalam baris yang teratur, kutub utara pada satu sisi, kutub selatan pada yang lain.mengapa kita kini mempunyai kekutuban utara pada satu hujung teras dan selatan pada satu lagi.

Bahagian ke-2: kemagnetan lemah akibat pengurangan arus daripada + OM kepada 0 dan penyahmagnetan lengkap pada arus — OD. Induksi magnet yang berubah sepanjang lengkung AC akan mencapai nilai OC, manakala arus akan menjadi sifar. Aruhan magnet ini dipanggil kemagnetan sisa atau aruhan magnet sisa. Untuk memusnahkan, untuk lengkap, oleh itu, penyahmagnetan, adalah perlu untuk memberikan arus terbalik kepada elektromagnet dan membawanya ke nilai yang sepadan dengan OD ordinat dalam lukisan.

Bahagian ke-3: kemagnetan terbalik dengan menukar arus daripada — OD kepada — OM1. Aruhan magnet yang meningkat di sepanjang lengkung DE akan mencapai titik E sepadan dengan momen tepu.

Bahagian ke-4: melemahkan kemagnetan dengan mengurangkan arus secara beransur-ansur dari — OM1, kepada sifar (kemagnetan sisa OF) dan penyahmagnetan seterusnya dengan menukar arah arus dan membawanya kepada nilai + OH.

Bahagian kelima: kemagnetan sepadan dengan proses bahagian pertama, membawa aruhan magnet dari sifar ke + MA dengan menukar arus dari + OH ke + OM.

NSWapabila arus penyahmagnetan berkurangan kepada sifar, tidak semua magnet asas atau molekul kembali ke keadaan tidak teratur sebelumnya, tetapi sesetengah daripadanya mengekalkan kedudukannya sepadan dengan arah terakhir magnetisasi. Fenomena kelewatan atau pengekalan kemagnetan ini dipanggil histeresis.