Hystérésis

Hystérésis, retard de l’aimantation d’un matériau ferromagnétique, tel que le fer, derrière les variations du champ magnétisant. Lorsque des matériaux ferromagnétiques sont placés à l’intérieur d’une bobine de fil transportant un courant électrique, le champ magnétisant, ou l’intensité du champ magnétique H, causé par le courant force certains ou tous les aimants atomiques du matériau à s’aligner avec le champ. L’effet net de cet alignement est d’augmenter le champ magnétique total, ou densité de flux magnétique B. Le processus d’alignement ne se produit pas simultanément ou en phase avec le champ magnétisant, mais il est décalé par rapport à celui-ci.

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aimant : Processus de magnétisation

…les matériaux présentent le phénomène d’hystérésis, un retard dans la réponse aux forces changeantes basé sur les pertes d’énergie résultant de la friction interne….

Si l’intensité du champ magnétisant est progressivement augmentée, la densité de flux magnétique B augmente jusqu’à une valeur maximale, ou saturation, à laquelle tous les aimants atomiques sont alignés dans la même direction. Lorsque le champ magnétisant diminue, la densité de flux magnétique diminue, toujours en retard sur la variation de l’intensité du champ H. En fait, lorsque H est devenu nul, B a encore une valeur positive appelée rémanence, induction résiduelle ou rémanence, qui a une valeur élevée pour les aimants permanents. B lui-même ne devient nul que lorsque H a atteint une valeur négative. La valeur de H pour laquelle B est nul est appelée la force coercitive. Une nouvelle augmentation de H (dans le sens négatif) provoque une inversion de la densité de flux et finalement une nouvelle saturation, lorsque tous les aimants atomiques sont complètement alignés dans le sens opposé. Le cycle peut se poursuivre de sorte que le graphique de la densité de flux en retard sur l’intensité du champ apparaît comme une boucle complète, appelée boucle d’hystérésis. L’énergie perdue sous forme de chaleur, appelée perte par hystérésis, lors de l’inversion de la magnétisation du matériau est proportionnelle à la surface de la boucle d’hystérésis. C’est pourquoi les noyaux des transformateurs sont constitués de matériaux dont les boucles d’hystérésis sont étroites, afin que peu d’énergie soit perdue sous forme de chaleur.

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