ヒステリシス

ヒステリシスとは、鉄などの強磁性体の磁化が磁場の変化に対して遅れることである。 強磁性体が電流を流すコイルの中に置かれた場合、電流による磁場、すなわち磁場の強さHは、材料中の原子磁石の一部または全部を磁場に合わせるように強制します。 この整列の正味の効果は、全磁場、すなわち磁束密度Bを増加させることである。

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magnet: 磁化過程

…材料はヒステリシスという現象を示し、内部摩擦によるエネルギー損失に基づく力の変化に対する反応の遅れを示します…

磁場の強さを徐々に上げていくと、磁束密度Bは最大、すなわち飽和値まで上昇し、すべての原子磁石が同じ方向に配列されることになります。 実は、HがゼロになってもBは残留誘導、残留磁気と呼ばれる正の値を持っており、永久磁石ではこの値が大きいのです。 Bそのものがゼロになるのは、Hが負の値になってからです。 BがゼロになるHの値を保磁力と呼びます。 Hをさらに大きく（負方向に）すると磁束密度は反転し、最終的にはすべての原子磁石が完全に反対方向に整列して再び飽和状態となります。 このサイクルを繰り返すと、磁束密度が磁場強度に遅れるグラフが完全なループとして現れ、ヒステリシス・ループと呼ばれるようになる。 材料の磁化を反転させる際に、ヒステリシス損失と呼ばれる熱として失われるエネルギーは、ヒステリシスループの面積に比例する。 したがって、トランスのコアはヒステリシスループが狭い材料で作られており、熱として無駄になるエネルギーが少ない。