ヒステリシスという言葉は、意味が「遅れている」または「不十分」を指す古代ギリシャ語から導入されました。磁気ヒステリシスという用語は、磁性物質の性能と導電率を知るために、科学者のジェームズアルフレッドユーイングによって1890年に設立されました。 1890年以前は、この概念に関する作業は ヒステリシス 機械的ネットワークでは、ジェームズ・マクスウェルによって実行されました。その結果、ヒステリシスから開発されたモデルは、吸収と磁気に関連する作業でより重要性を増しました。その後、磁気ヒステリシスの数学的分析は、1970年代にMarkKrasnoselと彼のチームによって知られていました。そして今、私たちの記事では、磁気ヒステリシス、B-H曲線、その動作、およびアプリケーションについて説明しています。
磁気ヒステリシスとは何ですか？
これは、磁性体に発生する磁力「H」に遅れをとる磁化密度「B」の現象を「磁気ヒステリシス」と呼びます。明確にするために、磁性物質が初めて磁化され、次に別の方法で磁化の完全なサイクルを完了すると、磁化力より遅れる磁束密度が発生すると説明できます。
磁性材料
鉄などの磁性体の場合、磁場がかかっていなくても、一部の配列が維持されます。それらを非磁化にするには、逆方向に熱または磁場をかける必要があります。パラ、ディア、フェロ、アンチなど、さまざまな種類の磁性体が存在します。 強磁性 材料。強磁性体を使用すると、ヒステリシスループを簡単に作成できます。
磁気ヒステリシスループ
ヒステリシスループは、磁化フィールドと磁化効果の量の間に存在する関係を定義します。強磁性体の外部磁場を変化させる際に、ヒステリシスループが発生します。以下のグラフは、位置と詳細な分析を示しています。
ヒステリシスループ
ループは、複数のH値についてBを測定しているときに形成され、これらの値がグラフ形式で示されている場合は、ループを形成します。ここに、
- 「H」の値が同時に増加すると、「B」の値が増加します。
- 磁場の影響を大きくすると、磁気の値が大きくなり、最終的には「A」の点に到達します。これは、「B」が一定に保たれる飽和点と呼ばれます。
- 磁場の量を減らすことにより、磁気の影響も減少します。しかし、「B」と「H」の値は類似しており、「0」であり、磁性物質はほとんど磁気特性を持たず、これは残留磁気または保持力として定義されます。
- また、磁場の影響が減少すると、磁気特性も低下します。また、「C」では、材料は完全に消磁され、磁気特性はゼロになります。
- これらの順方向と逆方向の両方の手順は、1つのサイクル全体を完了し、ヒステリシスループと呼ばれるループを形成します。
磁化またはB-H曲線
上記の基本理論から、磁気ヒステリシス曲線は材料の種類によって異なることが明らかです。下の写真から、磁束密度は特定の値に達するまで電界強度に対応して増加し、この時点以降、磁束密度は一定のままであり、電界強度は増加し続けます。
これは、制限が存在するという理由で発生します フラックス 鉄物質に存在するドメイン全体が正確に整列しているため、コアによって発生する可能性のある密度量。この後、「M」への影響は見られず、グラフでは磁束密度が最大値になる点を磁気飽和と呼びます。
コア物質内の分子配列がランダムに整列するために飽和が発生し、これにより物質内の小さな粒子が正確に整列するように変更されます。 「H」の値が増加すると、分子粒子が到達してフラックス密度が増加するまで、分子粒子がより完全に配置されます。また、電気の強化による磁場強度の増加 電流 コイルを横切るベールは効果を示しません
軟質および硬質材料用の磁気ヒステリシスループ
磁気ヒステリシスの結果は、熱の形での未使用のエネルギー散逸であり、散逸エネルギーはヒステリシスループの範囲に線形に比例します。磁気ヒステリシスのために発生する損失は、交流タイプへの影響も示しています。 トランスフォーマー 現在の方向に頻繁に変化する場所。このため、コア材料の磁極は、方向が絶えず反転するため、損失が発生します。以下の写真は、柔らかい材料と硬い材料の両方のヒステリシスループを示しています。
ソフトマグネットで
ソフトマグネットのループ
硬磁石で
硬質磁石のヒステリシス曲線
DCシステムに存在する回転コイルも、南と北の磁極を継続的に通過するため、ヒステリシス損失が発生します。すでに述べたように、ヒステリシスループグラフは使用される磁性材料の挙動に基づいています。
残留磁気
磁気ヒステリシスループから、磁性物質によって維持される磁束密度の量は、残留磁気と呼ばれます。そしてそれが物質保持性と呼ばれる維持の量。
強制力
材料から残りの磁気特性を取り除くために必要な磁化力の量は、強制力と呼ばれます。ヒステリシスループを完成させるために、磁力「H」は飽和点に達するまで反対方向にさらに強化されます。そして、「H」の値はゼロに達し、ループはパス「de」に到達します。パス「oe」は、パスが反対方向にあるときの残留磁気特性です。
磁気ヒステリシスは、熱の形のように無駄なエネルギーの不寛容に帰着します。消費されるエネルギーは、ヒステリシスループの範囲に関連しています。特に磁性体には2種類あります。 軟磁性材料 そして 硬磁性材料 。
アプリケーション
のいくつか 磁気ヒステリシスの応用 は：
磁性体はヒステリシスループの範囲が広いため、これらは次のようなデバイスに実装されています。
- ハードディスク
- オーディオ録音デバイス
- 磁気テープ
- クレジットカード
また、収縮した磁気ヒステリシスループ物質が存在し、これらは
宇宙時代の到来により、最小地球軌道での衛星の角運動の減衰に採用されました。
そして最後に、これはすべて磁気ヒステリシスの概念に関するものです。この記事では、ヒステリシスループ、B-H曲線、残留磁気、強制力、および軟磁性物質と硬磁性物質のループの違いとその用途について説明しました。何であるかを知ることはさらに重要です ヒステリシスループの重要性 ？
