Hystereesi

Hystereesi, ferromagneettisen materiaalin, kuten raudan, magnetoitumisen hidastuminen magnetointikentän muutosten jälkeen. Kun ferromagneettiset materiaalit sijoitetaan sähkövirtaa kuljettavan johtokelan sisään, virran aiheuttama magnetointikenttä eli magneettikentän voimakkuus H pakottaa osan tai kaikki materiaalin atomimagneetit suuntautumaan kentän mukaan. Tämän suuntautumisen nettovaikutus on, että kokonaismagneettikenttä eli magneettivuon tiheys B kasvaa. Kohdistumisprosessi ei tapahdu samanaikaisesti tai samassa tahdissa magnetointikentän kanssa, vaan se tapahtuu sen jälkeen.

Lue lisää tästä aiheesta
magnet: Magnetointiprosessi
…materiaaleissa esiintyy hystereesi-ilmiö, sisäisestä kitkasta johtuviin energiahäviöihin perustuva viive vasteessa muuttuviin voimiin….

Jos magnetointikentän voimakkuutta kasvatetaan asteittain, magneettivuon tiheys B nousee maksimiin eli kyllästymisarvoon, jossa kaikki atomimagneetit ovat suuntautuneet samaan suuntaan. Kun magnetointikentän voimakkuus vähenee, magneettivuon tiheys pienenee, jälleen jäljessä kentän voimakkuuden muutoksesta H. Itse asiassa, kun H on laskenut nollaan, B:llä on edelleen positiivinen arvo, jota kutsutaan remanenssiksi, jäännösinduktioksi tai retentiivisyydeksi, jolla on suuri arvo kestomagneeteille. B itse muuttuu nollaksi vasta, kun H on saavuttanut negatiivisen arvon. Sitä H:n arvoa, jossa B on nolla, kutsutaan pakkovoimaksi. H:n kasvattaminen edelleen (negatiiviseen suuntaan) saa aikaan sen, että vuontiheys kääntyy päinvastaiseksi ja saavuttaa lopulta jälleen kyllästystilan, kun kaikki atomimagneetit ovat täysin suuntautuneet vastakkaiseen suuntaan. Sykliä voidaan jatkaa niin, että kentän voimakkuutta jäljessä olevan vuontiheyden kuvaaja muodostuu täydelliseksi silmukaksi, jota kutsutaan hystereesisilmukaksi. Lämpönä menetetty energia, jota kutsutaan hystereesihäviöksi, materiaalin magnetoitumisen kääntämisessä on verrannollinen hystereesisilmukan pinta-alaan. Siksi muuntajien sydämet valmistetaan materiaaleista, joiden hystereesisilmukat ovat kapeita, jotta energiaa hukkuu vähän lämmön muodossa.

Magneettinen hystereesisilmukka

Encyclopædia Britannica, Inc.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.