Cara Memahami Gelung Histeresis Magnetik dan Lengkung B-H

Cara Memahami Gelung Histeresis Magnetik Dan Lengkung B H



Histeresis bermaksud “ ketinggalan ” ialah sifat bahan feromagnetik yang mana fluks magnet tertinggal dalam bahan feromagnetik selepas mengeluarkan medan magnet daripadanya. Apabila medan magnet luar ini dialihkan, kebanyakan atom yang dikekalkan dalam keadaan magnet dan bahannya akan dimagnetkan. Fenomena ini dipanggil histerisis.

Gelung Histeresis dan Lengkung B-H

Graf daya magnetisasi H dan ketumpatan fluks B ialah lengkung empat kuadran, dan lengkung ini dipanggil lengkung B-H. Perwakilan grafik ini memberitahu kita tentang sifat magnet yang berbeza bagi bahan seperti kebolehtelapan, paksaan, keengganan dan sisa fluks.









Pertimbangkan bahan magnet sebagai teras gegelung. Semasa menggunakan bekalan kuasa DC melalui perintang boleh ubah, arus melalui gegelung berbeza-beza dengan sewajarnya. Daya magnet adalah berkadar terus dengan arus dan diberikan oleh,







Di mana H ialah daya pengmagnetan. Apabila arus I meningkat, daya magnet H meningkat, dan dengan itu ketumpatan fluks magnet B meningkat. Pada nilai B tertentu, semua atom dalam bahan teras diselaraskan ke arah medan magnet dan dimagnetkan sepenuhnya. Titik ini dipanggil titik tepu dan tidak akan ada perubahan dalam kemagnetan pada peningkatan selanjutnya dalam arus.

Jika kita memutuskan bekalan kuasa, arus I dan daya magnetisasi H berkurangan kepada sifar, tetapi beberapa atom dalam bahan teras kekal sejajar dan menunjukkan kemagnetan dalam bahan. Sifat bahan teras ini untuk kekal bermagnet selepas mengeluarkan daya magnet dipanggil ' Retentiviti ”.



Lengkung B-H

Dari 0 hingga a

Semasa menggunakan bekalan kuasa, arus berubah dalam gegelung daripada sifar kepada beberapa nilai tertentu daya magnet H meningkat dan dengan itu fluks magnet B meningkat, dan kedua-duanya mengikut laluan 0-a dalam graf. Pada nilai fluks magnet B tertentu semua atom mendapat magnet dan tiada perubahan pada atom bahan teras apabila menggunakan medan magnet selanjutnya. Ketumpatan fluks maksimum ini ialah Bmax, dan daya magnetisasi ialah Hmax .

Dari a hingga b

Sekarang, apabila arus berkurangan, daya magnet H berkurangan dan dengan itu fluks magnet B berkurangan. Tetapi dalam kes ini B dan H tidak mengikuti laluan sebelumnya, sebaliknya mereka mengikuti laluan ' a-b ” dalam graf.

Pada titik ' b Arus I dan daya magnet H adalah sifar, tetapi B bukan sifar, ketinggalan B di belakang H ini dipanggil histeresis dan nilai ketumpatan fluks magnetik B ketinggalan H dipanggil kemagnetan sisa Br.

Dari b hingga c

Apabila arah arus diterbalikkan, H terbalik dan nilai Br berkurangan selepas mandi ' b-c ”. Pada titik ' c ”, Br menjadi sifar. Nilai negatif ' H ” pada titik c di mana nilai B ialah sifar, dipanggil “ Daya paksaan ”.

Dari c hingga d

Apabila terus meningkatkan arus dalam arah songsang, H dan B akan terbalik dan ikut laluan ' c-d ' dan pada nilai arus songsang tertentu, nilai B menjadi maksimum dalam arah songsang dan ketepuan berlaku pada titik ' b ”.

Dari d hingga e

Sekarang, jika arus meningkat daripada nilai negatif kepada sifar, H meningkat. Pada titik ' Ia adalah ” kedua-dua arus I dan daya magnet menjadi sifar, tetapi B bukan sifar dan mempunyai nilai negatif tertentu. titik ' Ia adalah ” dalam graf memberikan nilai negatif Kemagnetan Sisa (-Br).

Dari e hingga f

Dengan meningkatkan nilai arus, nilai H meningkat. B dan H ikut laluan “ e-f ”. Pada titik ' f ” kedua-dua arus I dan daya magnet H mempunyai nilai tertentu, tetapi B adalah sifar.

Dari f ke a

Sekali lagi, apabila peningkatan selanjutnya dalam arus I, nilai H dan B meningkat dan mengikut laluan “f-a” . Pada titik ' a ” sekali lagi, ketepuan berlaku dan semua atom dalam bahan teras mendapat magnet dan diselaraskan ke arah medan magnet.

Gelung histerisis

Graf antara ketumpatan fluks magnetik B dan daya pengmagnetan H dipanggil lengkung B-H dan laluan tertutup diikuti oleh B dan H apabila arus berubah dari sifar kepada positif, positif kepada sifar, sifar kepada negatif, negatif kepada sifar dan sekali lagi sifar kepada positif. dipanggil gelung histerisis.

Bahan feromagnetik yang berbeza memberikan saiz dan bentuk gelung histerisis yang berbeza. Bahan feromagnetik lembut memberikan gelung histerisis yang sempit, dan ia boleh dimagnetkan dan dinyahmagnetkan dengan mudah serta sesuai digunakan dalam transformer.

Retentiviti

Retentivity ialah sifat mana-mana bahan yang mana ia mengekalkan kemagnetan selepas penyingkiran medan magnet teraruh.

paksaan

Kekuatan medan magnet yang digunakan dalam arah songsang yang diperlukan untuk menyahmagnetkan bahan sepenuhnya dikenali coercivity. Daya paksaan mesti digunakan untuk menyahmagnetkan sepenuhnya bahan selepas mengeluarkan arus. Kerja dilakukan ke atasnya dan tenaga dilesapkan daripada bahan dalam bentuk haba. Haba hilang dari bahan; dikenali sebagai kehilangan histerisis, diberikan oleh Hc dalam lengkung B-H.

Kesimpulan

Fluks magnet tertinggal dalam bahan feromagnetik selepas mengeluarkan medan magnet daripadanya dipanggil histeresis. Daya diperlukan untuk menyahmagnetkan sepenuhnya bahan feromagnetik, dipanggil daya paksaan, dan kerja dilakukan ke atasnya yang menyebabkan hilangnya haba di dalamnya. Perwakilan grafik antara daya magnet H dan ketumpatan fluks magnet B memberikan lengkung B-H dan laluan tertutup diikuti oleh B dan H dipanggil gelung histeresis.