Daar is histerese magneties, ferroelektries, dinamies, elasties. Dit word ook gevind in biologie, grondkunde, ekonomie. Boonop is die essensie van hierdie definisie amper dieselfde. Maar die artikel sal fokus op die magnetiese, jy sal meer leer oor hierdie verskynsel, waarvan dit afhang en wanneer dit manifesteer. Hierdie verskynsel word in universiteite bestudeer met 'n tegniese fokus, dit is nie ingesluit in die skoolkurrikulum nie, so nie almal weet daarvan nie.
Histerese magneties
Dit is 'n onomkeerbare en dubbelsinnige afhanklikheid van die magnetisasie-indeks van 'n stof (en dit is as 'n reël magneties-geordende ferromagnete) van 'n eksterne magneetveld. In hierdie geval verander die veld voortdurend - neem af of neem toe. Die algemene rede vir die bestaan van histerese is die teenwoordigheid van 'n onstabiele toestand en 'n stabiele toestand by die minimum van die termodinamiese potensiaal, en daar is ook onomkeerbare oorgange tussen hulle. Histerese is ook 'n manifestasie van 'n eerste-orde magnetiese oriëntasiefase-oorgang. By hulle vind oorgange van een fase na 'n ander plaas as gevolg van metastabiele toestande. Die kenmerk is 'n grafiek, wat die "histerese lus" genoem word. Soms word dit ook die "magnetiseringskurwe" genoem.
Histerese lus
Op die grafiek van M teenoor H kan jy sien:
- Vanaf die nul-toestand, waarby M=0 en H=0, met 'n toename in H, M ook groei.
- Wanneer die veld toeneem, word die magnetisering amper konstant en gelyk aan die versadigingswaarde.
- Wanneer H afneem, vind die teenoorgestelde verandering plaas, maar wanneer H=0, sal die magnetisering M nie gelyk aan nul wees nie. Hierdie verandering kan gesien word uit die demagnetiseringskurwe. En wanneer H=0, neem M 'n waarde aan wat gelyk is aan die residuele magnetisering.
- Soos H toeneem in die reeks –Hm… +Hm, verander die magnetisering langs die derde kromme.
- Al drie krommes wat die prosesse beskryf, is verbind en vorm 'n soort lus. Dit is sy wat die verskynsel van histerese beskryf - die prosesse van magnetisering en demagnetisering.
Magnetiseringsenergie
'n Lus word asimmetries beskou in die geval wanneer die maksimum van die H1-veld, wat in die terugwaartse en vorentoe-rigting toegepas word, nie dieselfde is nie. 'n Lus is hierbo beskryf, wat kenmerkend is van 'n stadige magnetisasie-omkeerproses. Daarmee word kwasi-ewewigsverwantskappe tussen die waardes van H en M bewaar. Dit is nodig om aandag te skenk aan die feit datdat tydens magnetisering of demagnetisering, M agter H bly. En dit lei daartoe dat al die energie wat deur die ferromagnetiese materiaal tydens magnetisering verkry word, nie heeltemal tydens die demagnetiseringsiklus oorgedra word nie. En hierdie verskil gaan alles oor die verhitting van die ferromagneet. En die magnetiese histerese lus blyk in hierdie geval asimmetries te wees.
Loop Shape
Die vorm van die lus hang af van baie parameters – magnetisering, veldsterkte, die teenwoordigheid van verliese, ens. Die chemiese samestelling van die ferromagneet, sy strukturele toestand, temperatuur, die aard en verspreiding van defekte, die teenwoordigheid van verwerking (termies, termmagneties, meganies). Daarom kan die histerese van ferromagnete verander word deur die materiale aan meganiese verwerking te onderwerp. Dit verander al die eienskappe van die materiaal.
Histerese verlies
Gedurende die dinamiese hermagnetisering van 'n ferromagneet deur 'n afwisselende magneetveld, word verliese waargeneem. Boonop maak hulle slegs 'n klein fraksie van die totale magnetiese verliese uit. As die lusse dieselfde hoogte het (dieselfde maksimum waarde van magnetisering M), is die dinamiese tipe lus wyer as die statiese een. Dit is te wyte aan die feit dat nuwe verliese by alle verliese gevoeg word. Dit is dinamiese verliese, dit word gewoonlik geassosieer met wervelstroom, magnetiese viskositeit. Samevattend word redelik beduidende histereseverliese verkry.
Enkeldomein ferromagnete
BAs die deeltjies verskillende groottes het, vind die proses van rotasie plaas. Dit gebeur omdat die vorming van nuwe domeine uit die energie-oogpunt ongunstig is. Maar die proses van partikelrotasie word deur anisotropie (magneties) belemmer. Dit kan 'n ander oorsprong hê - in die kristal self gevorm word, ontstaan as gevolg van elastiese spanning, ens.). Maar dit is juis met behulp van hierdie anisotropie dat die magnetisering deur die interne veld gehou word. Dit word ook die effektiewe magnetiese anisotropieveld genoem. En magnetiese histerese ontstaan as gevolg van die feit dat die magnetisering in twee rigtings verander - vorentoe en agtertoe. Tydens die hermagnetisering van enkel-domein ferromagnete vind verskeie spronge plaas. Die magnetiseringsvektor M draai na die veld H. Verder kan die draai uniform of nie-uniform wees.
Multi-domein ferromagnete
In hulle is die magnetiseringskurwe op 'n soortgelyke manier gebou, maar die prosesse verskil. Tydens magnetisasie-omkering verskuif die domeingrense. Daarom kan een van die oorsake van histerese die vertraging in grensverskuiwings wees, sowel as onomkeerbare spronge. Soms (as ferromagnete 'n redelike groot veld het), word die magnetiese histerese bepaal deur die vertraging in groei en die vorming van magnetisasie-omkeerkerne. Dit is uit hierdie kerne wat die domeinstruktuur van ferromagnetiese stowwe gevorm word.
Histerese teorie
Daar moet in ag geneem word dat die verskynsel van magnetiese histerese ook voorkom wanneer die veld H roteer, en nie net wanneer dit in teken engrootte. Dit word die histerese van die magnetiese rotasie genoem en stem ooreen met 'n verandering in die rigting van die magnetisering M met 'n verandering in die rigting van die veld H. Die voorkoms van die histerese van die magnetiese rotasie word ook waargeneem wanneer die monster relatief geroteer word na die vaste veld H.
Die magnetiseringskurwe kenmerk ook die magnetiese struktuur van die domein. Die struktuur verander tydens die verloop van magnetisering en magnetisering omkeer prosesse. Die veranderinge hang af van hoe ver die domeingrense verskuif en van die uitwerking van 'n eksterne magneetveld. Absoluut alles wat al die prosesse hierbo beskryf kan vertraag, plaas ferromagnete in 'n onstabiele toestand en veroorsaak dat magnetiese histerese plaasvind.
Daar moet in ag geneem word dat die histerese van baie parameters afhang. Die magnetisering verander onder die invloed van eksterne faktore - temperatuur, elastiese spanning, daarom vind histerese plaas. In hierdie geval verskyn 'n histerese nie net in die magnetisering nie, maar ook in al daardie eienskappe waarvan dit afhang. Soos van hier af gesien kan word, kan die verskynsel van histerese nie net tydens die magnetisering van die materiaal waargeneem word nie, maar ook tydens ander fisiese prosesse wat direk of indirek daarmee geassosieer word.
