Ang salitang hysteresis ay ipinakilala mula sa isang Sinaunang salitang Griyego kung saan ang kahulugan ay tumutukoy sa 'pagkahuli' o 'kakulangan'. Ang term na magnetic hysteresis ay itinatag noong taong 1890 ng siyentista na si James Alfred Ewing upang malaman ang pagganap at kondaktibiti ng mga magnetikong sangkap. Bago ang 1890, ang gawa sa konseptong ito ng hysteresis sa mga mechanical network ay ginanap ni James Maxwell. Dahil dito, ang mga modelo na binuo mula sa hysteresis ay nakakuha ng higit na pagpapahiwatig sa mga gawa na nauugnay sa pagsipsip at magnetismo. Pagkatapos, ang pagsusuri sa matematika ng magnetic hysteresis ay kilala sa panahon ng 1970s ni Mark Krasnosel at ng kanyang koponan. At ngayon ipinaliwanag ng aming artikulo ang magnetikong hysteresis, ang B-H curve, ang pag-uugali nito, at mga aplikasyon.
Ano ang Magnetic Hysteresis?
Ito ang hindi pangkaraniwang bagay ng density ng magnetization 'B' na kung saan ay lags pagsunod sa magnetikong puwersa 'H' na nangyayari sa isang magnetikong sangkap ay tinawag bilang 'Magnetic Hysteresis'. Upang maging malinaw, maaari itong ipaliwanag tulad ng kapag ang isang magnetikong sangkap ay nasa ilalim ng pang-magnetize sa kauna-unahang pagkakataon at pagkatapos ay sa ibang paraan, na nakumpleto ang isang buong siklo ng magnetisasyon, pagkatapos ay bubuo ng density ng pagkilos ng bagay na naiwan sa likod ng lakas ng magnetisasyon.
Materyal na Pang-magnetiko
Para sa mga magnetikong sangkap tulad ng iron, kahit na wala sila sa ilalim ng magnetic field, ang ilang bahagi ng pagkakahanay ay mapanatili. Upang gawing hindi pang-magnet ang mga ito, kailangan nito ang alinman sa aplikasyon ng init o magnetic field sa pabalik na direksyon. Mayroong iba't ibang mga uri ng mga magnetikong sangkap tulad ng para, dia, Ferro, at anti- ferromagnetic mga materyales Gamit ang mga ferromagnetic na sangkap, ang loop ng hysteresis ay madaling mabuo.
Magnetic Hysteresis Loop
Tinutukoy ng loop ng hysteresis ang ugnayan na mayroon sa pagitan ng magnetizing field at ang dami ng magnetization effect. Sa oras ng pagbabago ng panlabas na magnetic field sa isang ferromagnet material, bubuo ang loop ng hysteresis. Inilalarawan ng graph sa ibaba ang mga posisyon at detalyadong pagsusuri.
Hysteresis Loop
Ang loop ay nabuo habang sinusukat ang B para sa maraming H halaga at kung ang mga halagang ito ay nakabalangkas bilang isang graphic form, pagkatapos ay bumubuo ito ng isang loop. Dito,
- Ang halaga ng 'B' ay nadagdagan kapag ang halaga ng 'H' ay sabay na nadagdagan.
- Ang pagdaragdag ng epekto sa magnetikong patlang ay nagpapabuti ng halaga ng pang-akit at sa huli, umabot sa puntong 'A', na tinawag bilang isang saturation point kung saan mananatili ang 'B' na pare-pareho.
- Sa pamamagitan ng pagbawas ng dami ng magnetikong patlang, nababawasan din ang epekto ng magnetismo. Ngunit magkatulad ang mga halagang 'B' at 'H' na kung saan ay '0', ang magnetikong sangkap ay nagtataglay ng ilang mga katangian ng pang-akit at ito ay tinukoy bilang alinman sa natitirang magnetismo o bilang retentivity.
- At kapag may pagtanggi sa epekto ng isang magnetikong larangan, ang pag-aari ng magnetismo ay makakabawas din. At sa 'C', ang materyal ay ganap na na-demagnetize at may zero na magnet na mga katangian.
- Parehong mga pasulong at baligtad na pamamaraan na ito kumpletuhin ang isang buong ikot at bumuo ng isang loop na tinawag bilang isang hysteresis loop.
Magnetization o B-H Curve
Sa pangunahing teorya sa itaas, malinaw namin na ang mga curve ng magnetic hysteresis ay magkakaiba para sa iba't ibang uri ng mga materyales. Mula sa larawan sa ibaba, napansin na ang density ng pagkilos ng bagay ay dumaragdag na tumutugma sa lakas ng patlang hanggang sa dumating sa isang tukoy na halaga at pagkatapos ng puntong ito ang pananatili ng density ng pagkilos ng bagay ay mananatiling pare-pareho kahit ang lakas ng patlang ay nananatiling upang madagdagan.
Nangyayari ito dahil sa kadahilanang mayroong pagkakaroon ng isang paghihigpit sa pagkilos ng bagay halaga ng density na maaaring binuo ng core dahil ang buong mga domain na naroroon sa iron na sangkap ay eksaktong nakahanay. Pagkatapos nito, hindi ito nagpapakita ng epekto sa 'M', at sa grap, ang punto kung saan ang density ng pagkilos ng bagay ay nasa maximum na halaga ay tinatawag na bilang Magnetic saturation.
Nabubuo ang saturation dahil sa random na pagkakahanay ng pag-aayos ng molekula sa loob ng pangunahing sangkap at binabago nito ang maliliit na mga maliit na butil sa loob ng sangkap upang makakuha ng eksaktong pagkakahanay. Kapag ang halaga ng 'H', tataas, magkakaroon ng isang mas perpektong pag-aayos ng mga maliit na butil ng molekular hanggang maabot nila upang mabuo ang mas mataas na density ng pagkilos ng bagay. At pagtaas din sa lakas ng magnetikong patlang dahil sa pagpapahusay ng elektrisidad kasalukuyang ang walong sa buong likaw ay hindi magpapakita ng epekto
Mga Magnetic Hysteresis Loops para sa Mga Soft at Hard Material
Ang resulta ng magnetic hysteresis ay ang hindi nagamit na pagwawaldas ng enerhiya sa form ng init kung saan ang nawasak na enerhiya ay nasa linear na proporsyon sa lawak ng loop ng hysteresis. Ang pagkalugi na nabuo dahil sa magnetic hysteresis ay nagpapakita rin ng epekto sa alternating uri ng mga transformer kung saan may madalas na pagkakaiba-iba sa kasalukuyang direksyon. Dahil dito, ang mga magnetic poste sa pangunahing materyal ay lumilikha ng pagkalugi habang patuloy silang binabaligtad ang kanilang direksyon. Ang mga larawan sa ibaba ay naglalarawan ng loop ng hysteresis sa parehong malambot at matitigas na materyales.
Sa malambot na magnet
Mag-loop sa Soft Magnet
Sa matigas na pang-akit
Hysteresis Curve sa Hard Magnet
Ang mga umiikot na coil na naroroon sa mga system ng DC ay magkakaroon din ng pagkalugi sa hysteresis dahil mayroon silang patuloy na daanan sa timog at hilagang magnetiko na poste. Tulad ng nakasaad na, ang graph ng loop ng hysteresis ay batay sa pag-uugali ng materyal na magnetiko na ginamit.
Natitirang Magnetismo
Mula sa magnetic hysteresis loop, ang dami ng density ng pagkilos ng bagay na pinananatili ng magnetikong sangkap ay tinatawag na natitirang pang-akit. At ang dami ng pagpapanatili na ito ay tinatawag bilang retentivity ng sangkap.
Pilit na Pilit
Ang halaga ng puwersang magnetizing na kung saan ay kinakailangan upang alisin ang natitirang magnetikong pag-aari mula sa materyal ay tinatawag na puwersang Coercive. Upang tapusin ang loop ng hysteresis, ang magnetikong puwersa na 'H' ay mas pinahusay sa kabaligtaran na direksyon hanggang sa dumating sa isang saturation point. At ang halaga ng 'H', ay aabot sa zero at ang loop ay dumating sa landas na 'de', kung saan ang landas na 'oe' ay ang natitirang magnetikong pag-aari kapag ang landas ay nasa tapat na direksyon.
Ang mga kinalabasang magnetikong hysteresis sa hindi pag-iingat ng nasayang na enerhiya tulad ng sa form ng init. Ang enerhiya na nawala ay kaugnay sa lawak ng loop ng hysteresis. Lalo na mayroong umiiral na dalawang uri ng materyal na magnetiko kung nasaan ang mga iyon malambot na materyal na magnetiko at matapang na materyal na magnetiko .
Mga Aplikasyon
Ilan sa mga mga aplikasyon ng magnetic hysteresis ay:
Tulad ng mga magnetikong sangkap ay may pinalawig na hanay ng hysteresis loop, ipinapatupad ito sa mga aparato tulad ng
- Hard disk
- Mga aparato sa pagrekord ng audio
- Mga magnetikong teyp
- Mga credit card
Gayundin, mayroong umiit na mga sangkap ng magnetic hysteresis loop at ang mga ito ay ginagamit sa
Nagtatrabaho sa pamamasa ng anggular na galaw ng mga satellite sa kaunting orbit ng lupa dahil sa pagkakaroon ng edad ng kalawakan.
At sa wakas, ang lahat ay tungkol sa konsepto ng magnetic hysteresis. Sa artikulong ito, nalaman namin ang tungkol sa hysteresis loop, B-H curve, residual magnetism, coercive force, at kung paano naiiba ang loop para sa malambot at matapang na magnetikong sangkap at mga aplikasyon nito. Ito ay karagdagang kahalagahan na malaman tungkol sa kung ano ang kahalagahan ng isang hysteresis loop ?
