Hysteréza podľa definície ide o vlastnosť systémov, ktoré bezprostredne nenasledujú aplikované sily. Reakcia týchto systémov závisí od síl, ktoré pôsobili predtým, to znamená, že systémy závisia od vlastnej histórie.
|
Obrázok 1. Klasická hysterézna slučka. |
Body:
|
Čo je to „inžinierska hysteréza“? Na rozdiel od klasickej hysterézie je "inžinierska hysteréza" spôsobená nie zvyškovými javmi v systéme pri zmene smeru procesu, ale prudkou zmenou vlastností systému v bodoch začiatku a konca procesu. (napríklad pri spustení automatizácie, zmene spínania / geometrie / logiky atď. vo vnútri systému) .
Ukážme si rozdiel. Obrázky 2 a 3 zobrazujú úplné hysterézne krivky pre klasickú a inžiniersku hysterézu. Pri prechode z bodu 0 do bodu 1 nie sú žiadne rozdiely. Ale!
Zamyslime sa nad otázkou, ako sa systém s hysteréziou v niektorých vlastnostiach (charakteristikách) správa, ak sa proces prechodu z počiatočného bodu procesu do koncového bodu niekde uprostred preruší.
Poznámka! Pri klasickej hysteréze tvorí zmena smeru procesu novú hysteréznu slučku. V "inžinierskej hysteréze", keď sa nedosiahnu extrémne body procesu, sa nič také nestane. kam to vedie?
|
Obrázok 4. Prerušený proces na slučke „inžinierskej hysterézie“. |
|
Hysterézia je komplexný koncept procesov prebiehajúcich v systémoch a látkach, ktoré sú schopné v sebe akumulovať rôzne energie, pričom rýchlosť a intenzita jej nárastu sa líši od krivky jej poklesu po odstránení dopadu. V preklade z gréčtiny sa pojem hysteréza prekladá ako oneskorenie, a preto by sa malo chápať ako oneskorenie jedného procesu vo vzťahu k druhému. V tomto prípade nie je vôbec potrebné, aby bol hysterézny efekt charakteristický len pre magnetické médiá.
Táto vlastnosť sa zobrazuje v mnohých iných systémoch a prostrediach:
Koncept sa obzvlášť často používa pri implementácii regulácie teploty vo vykurovacích systémoch.
Zameriame sa na hysteréza v elektronické inžinierstvo spojené s magnetickými procesmi v rôznych látkach. Ukazuje, ako sa ten či onen materiál správa v elektromagnetickom poli, a to vám umožňuje zostaviť grafy závislostí a urobiť nejaké údaje o prostrediach, v ktorých sa tieto materiály nachádzajú. Tento efekt sa používa napríklad pri prevádzke termostatu.
Pri podrobnejšom zvážení konceptu hysterézie a efektu s ňou spojeného si možno všimnúť takúto vlastnosť. Látka s touto vlastnosťou je schopná sa nasýtiť. To znamená, že toto je stav, v ktorom už nie je schopný akumulovať energiu v sebe. A pri uvažovaní o procese na príklade feromagnetických materiálov je energia vyjadrená magnetizáciou, ktorá vzniká v dôsledku existujúcej magnetickej väzby medzi molekulami látky. A vytvárajú magnetické momenty - dipóly, ktoré sú v normálnom stave náhodne nasmerované.
V tomto prípade magnetizácia je prijatie určitého smeru magnetickými momentmi. Ak sú nasmerované náhodne, potom sa feromagnet považuje za demagnetizovaný. Ale keď dipóly smerujú rovnakým smerom, materiál sa zmagnetizuje. Podľa stupňa magnetizácie jadra cievky je možné posúdiť hodnotu magnetické pole vytvorený prúdom, ktorý ním preteká.
Podrobne pochopiť proces hysterézy, je potrebné dôkladne preštudovať nasledujúce pojmy:
Čo sa týka materiálov, v ktorých je hysterézny efekt najlepšie pozorovateľný, sú to feromagnety. Je to zmes chemické prvky, ktorý je schopný magnetizácie v dôsledku smerovosti magnetických dipólov, teda zvyčajne v zložení sú kovy ako:
Ak chcete vidieť hysterézu, musí byť na cievku s feromagnetickým jadrom privedené striedavé napätie. Zároveň graf magnetizácie nebude silne závisieť od jeho hodnoty, pretože účinok závisí priamo od vlastností samotného materiálu a od veľkosti magnetickej väzby medzi prvkami látky.
Základným bodom pri zvažovaní koncepcie hysterézie v elektronike je práve magnetická indukcia B vytvorená okolo cievky pri použití napätia. Je určená štandardným vzorcom ako súčin magnetickej permitivity látky a súčtu intenzity poľa a magnetizácie.
Rozumieť všeobecný princíp hysterézny efekt , musíte použiť graf. Zobrazuje magnetizačnú slučku zo stavu úplnej demagnetizácie. Oblasť možno označiť číslami 0-1. Pri dostatočnom napätí a trvaní pôsobenia magnetického poľa na materiál sa graf dostane do krajného bodu pozdĺž naznačenej trajektórie. Proces sa neuskutočňuje v priamke, ale pozdĺž krivky s určitým ohybom, ktorý charakterizuje vlastnosti materiálu. Čím viac magnetických väzieb medzi molekulami v látke, tým rýchlejšie prechádza do nasýtenia.
Po odstránení napätia z cievky intenzita magnetického poľa klesne na nulu. Toto je oblasť na grafe 1-2. V tomto prípade zostáva materiál zmagnetizovaný v dôsledku smeru magnetických momentov. Ale veľkosť magnetizácie je o niečo nižšia ako pri nasýtení. Ak je takýto účinok pozorovaný v látke, potom ide o feromagnety, ktoré sú schopné akumulovať magnetické pole v sebe v dôsledku silných magnetických väzieb medzi molekulami látky.
So zmenou polarity napätia dodávaného do cievky proces demagnetizácie pokračuje pozdĺž rovnakej krivky do nasýtenia. Iba v tomto prípade budú magnetické momenty dipólov smerované dovnútra opačná strana. S frekvenciou siete sa proces bude periodicky opakovať a bude popisovať graf nazývaný magnetická hysterézna slučka.
Opakovanou magnetizáciou feromagnetika s intenzitou menšou ako saturácia je možné získať rodinu kriviek, z ktorých je možné zostaviť všeobecný graf charakterizujúci stav látky od úplne demagnetizovanej po úplne zmagnetizovanú.
Hysterézia je komplexný pojem, ktorá charakterizuje schopnosť látky akumulovať energiu magnetického poľa alebo inej hodnoty v dôsledku existujúcich magnetických väzieb medzi molekulami látky alebo vlastností systému. Ale nielen zliatiny železa, kobaltu a niklu môžu mať takýto účinok. Titanát bárnatý poskytne trochu iný výsledok, keď sa umiestni do poľa s určitou intenzitou.
Keďže ide o feroelektrikum, pozoruje sa v ňom dielektrická hysterézia. Reverzná hysterézna slučka je vytvorená s opačnou polaritou napätia aplikovaného na médium a veľkosť opačného poľa pôsobiaceho na materiál sa nazýva koercitívna sila.
V tomto prípade môže veľkosť poľa predchádzať rôznym intenzitám, čo súvisí so znakmi skutočného stavu dipólov - magnetickými momentmi po poslednej magnetizácii. Proces ovplyvňujú aj rôzne nečistoty. obsiahnuté v materiáli. Čím je ich viac, tým je pohyb stenami dipólov náročnejší, takže zostáva takzvaná zvyšková magnetizácia.
Zdalo by sa, hysteréza je skôr vnútorný efekt, ktorý nie je viditeľný na povrchu materiálu, ale silne závisí nielen od typu samotného materiálu, ale aj od kvality a typu jeho opracovania. Napríklad železo sa nasýti pri sile 1 Oe a zliatina magnico dosiahne svoj kritický bod až pri 580 Oe. Čím viac defektov na povrchu materiálu, tým väčšia intenzita magnetického poľa je potrebná na jeho nasýtenie.
V dôsledku magnetizácie a demagnetizácie sa materiál uvoľňuje termálna energia, ktorá sa rovná ploche hysteréznej slučky. Stratám vo feromagnetiku možno pripísať aj vplyv vírivých prúdov a magnetickej viskozity látky. Toto sa zvyčajne pozoruje, keď sa frekvencia magnetického poľa mení smerom nahor.
V závislosti od charakteru správania sa feromagnetika v prostredí s magnetickým poľom existujú statická a dynamická hysterézia. Prvý je pozorovaný pri nominálnej frekvencii napätia, ale s jeho rastom sa plocha grafu zvyšuje, čo vedie k zvýšeniu strát.
Okrem magnetickej hysterézie existujú aj galvomagnetické a magnetostrikčné účinky. Pri týchto procesoch sa pozoruje zmena elektrického odporu v dôsledku mechanickej deformácie materiálu. Feroelektriká pri pôsobení deformačných síl sú schopné generovať elektriny, čo sa vysvetľuje piezoelektrickou hysterézou. Existuje aj koncepcia elektro-optickej a dvojitej dielektrickej hysterézie. Posledný proces je zvyčajne najzaujímavejší, pretože je sprevádzaný dvojitým grafom v zónach približujúcich sa k bodom nasýtenia.
Definícia hysterézie neplatí len pre feromagnety používané v elektronike. Tento proces môže tiež prebiehať v termodynamike. Napríklad pri organizovaní vykurovania z plynového alebo elektrického kotla. Regulačným prvkom v systéme je termostat. Ale jedinou kontrolovanou hodnotou je teplota vody v systéme.
Keď klesne na vopred stanovenú úroveň, kotol sa zapne a začne ohrievať na vopred stanovenú hodnotu. Potom sa vypne a proces sa opakuje v cykle. Ak odčítate teplotu počas ohrevu a chladenia systému pri každom cykle zapínania a vypínania kúrenia, dostanete graf vo forme hysteréznej slučky, ktorá sa nazýva hysterézia kotla.
V takýchto systémoch hysterézia je vyjadrená teplotou. Napríklad, ak je 4 °C a teplota chladiacej kvapaliny je nastavená na 18 °C, kotol sa vypne, keď dosiahne 22 °C. Môžete tak nastaviť akúkoľvek prijateľnú teplotu v priestoroch. A termostat je v skutočnosti snímač teploty alebo termostat, ktorý zapína alebo vypína kúrenie pri dosiahnutí dolnej a hornej hranice.
Existuje hysterézia magnetická, feroelektrická, dynamická, elastická. Nachádza sa aj v biológii, pedológii, ekonómii. Navyše podstata tejto definície je takmer rovnaká. Ale článok bude zameraný na magnetický, dozviete sa viac o tomto jave, od čoho závisí a kedy sa prejavuje. Tento jav sa študuje na vysokých školách technického zamerania, nie je zahrnutý v školských osnovách, takže nie každý o ňom vie.
Ide o nezvratnú a nejednoznačnú závislosť indexu magnetizácie látky (a sú to spravidla magneticky usporiadané feromagnety) od vonkajšieho poľa.Pole sa v tomto prípade neustále mení - zmenšuje alebo zväčšuje. spoločná príčina existencia hysterézie je prítomnosť v minime termodynamického potenciálu nestabilného stavu a stabilného stavu a existujú medzi nimi aj nezvratné prechody. Prejavom magnetickej orientácie 1. druhu je aj hysterézia. Pri nich dochádza k prechodom z jednej fázy do druhej v dôsledku metastabilných stavov. Charakteristickým je graf, ktorý sa nazýva "hysterézna slučka". Niekedy sa jej hovorí aj „magnetizačná krivka“.
Na grafe závislosti M od H môžete vidieť:
Slučka sa považuje za asymetrickú v prípade, keď maximá poľa H1, ktoré sú aplikované v spätnom a doprednom smere, nie sú rovnaké. Vyššie bola opísaná slučka, ktorá je charakteristická pre proces pomalého obrátenia magnetizácie. Pri nich sú zachované kvázi rovnovážne väzby medzi hodnotami H a M. Je potrebné dbať na to, že pri magnetizácii alebo demagnetizácii M zaostáva za H. A to vedie k tomu, že všetka energia, ktorá je získavaný feromagnetickým materiálom počas magnetizácie nie je vydaný.úplne počas demagnetizačného cyklu. A tento rozdiel ide celý do zahrievania feromagnetika. A magnetická hysterézna slučka sa v tomto prípade ukáže ako asymetrická.
Tvar slučky závisí od mnohých parametrov - magnetizácia, prítomnosť strát atď chemické zloženie feromagnetikum, jeho štruktúrny stav, teplota, povaha a rozloženie defektov, prítomnosť spracovania (tepelné, termomagnetické, mechanické). Hysterézia feromagnetík sa preto môže zmeniť podrobením materiálov mechanickému spracovaniu. Tým sa menia všetky vlastnosti materiálu.
Pri dynamickej remagnetizácii feromagnetika striedavým magnetickým poľom sa pozorujú straty. Navyše tvoria len malý zlomok celkových magnetických strát. Ak majú slučky rovnakú výšku (rovnakú maximálnu hodnotu magnetizácie M), slučka dynamického typu je širšia ako statická. Je to spôsobené tým, že ku všetkým stratám sa pripočítavajú nové straty. Ide o dynamické straty, zvyčajne sú spojené s magnetickou viskozitou. V súhrne sa získajú pomerne významné hysterézne straty.
V prípade, že častice majú rôznu veľkosť, prebieha proces rotácie. Deje sa tak preto, lebo tvorba nových domén je z energetického hľadiska nepriaznivá. Ale procesu rotácie častíc bráni anizotropia (magnetická). Môže mať rôzny pôvod – vzniká v samotnom kryštáli, vzniká v dôsledku elastického napätia a pod.). Ale práve pomocou tejto anizotropie je magnetizácia držaná vnútorným poľom. Nazýva sa aj efektívne magnetické anizotropné pole. A magnetická hysteréza vzniká v dôsledku skutočnosti, že magnetizácia sa mení v dvoch smeroch - dopredu a dozadu. Pri remagnetizácii jednodoménových feromagnetík dochádza k niekoľkým skokom. Magnetizačný vektor M sa otáča smerom k poľu H. Okrem toho môže byť otočenie rovnomerné alebo nerovnomerné.
V nich je magnetizačná krivka postavená podobným spôsobom, ale procesy sú odlišné. Počas obrátenia magnetizácie sa posúvajú hranice domény. Preto jedným z dôvodov výskytu hysterézie môže byť oneskorenie posunov hraníc, ako aj nevratné skoky. Niekedy (ak majú feromagnety dosť veľké pole) je magnetická hysterézia určená oneskorením rastu a tvorbou jadier reverznej magnetizácie. Práve z týchto jadier sa tvorí doménová štruktúra feromagnetických látok.
Treba brať do úvahy, že hysterézia nastáva aj pri rotácii poľa H, a nielen pri zmene znamienka a veľkosti. Toto sa nazýva hysterézia magnetickej rotácie a zodpovedá zmene smeru magnetizácie M so zmenou smeru poľa H. Vznik hysterézie magnetickej rotácie sa pozoruje aj pri relatívnej rotácii vzorky. do pevného poľa H.
Magnetizačná krivka tiež charakterizuje magnetickú štruktúru domény. Štruktúra sa mení pri prechode procesov magnetizácie a obrátenia magnetizácie. Zmeny závisia od toho, ako ďaleko sa posúvajú hranice domény a od účinkov vonkajšieho magnetického poľa. Absolútne všetko, čo môže oneskoriť všetky vyššie opísané procesy, uvádza feromagnety do nestabilného stavu a spôsobuje vznik magnetickej hysterézy.
Treba poznamenať, že hysterézia závisí od mnohých parametrov. Magnetizácia sa mení pod vplyvom vonkajších faktorov - teploty, elastického napätia, preto vzniká hysterézia. V tomto prípade sa hysterézia objavuje nielen v magnetizácii, ale aj vo všetkých vlastnostiach, od ktorých závisí. Ako je odtiaľto vidieť, jav hysterézie možno pozorovať nielen pri magnetizácii materiálu, ale aj pri iných fyzikálnych procesoch, ktoré sú s ňou priamo alebo nepriamo spojené.
Hysterézia (z gréckeho hysteréza - oneskorenie, oneskorenie), jav, ktorý spočíva v tom, že fyzikálna veličina charakterizujúca stav telesa (napríklad magnetizácia) je nejednoznačne závislá od fyzikálnej veličiny charakterizujúcej vonkajšie podmienky (napr. magnetické pole). G. sa pozoruje v tých prípadoch, keď sa stav tela v tento momentčas je určený vonkajšími podmienkami nielen v tom istom, ale aj v predchádzajúcich bodoch času. V akýchkoľvek procesoch sa pozoruje nejednoznačná závislosť množstiev, pretože vždy sa vyžaduje zmena stavu tela určitý čas(čas relaxácie) a reakcia tela zaostáva za príčinami, ktoré ju spôsobujú. Toto oneskorenie je tým menšie, čím je zmena vonkajších podmienok pomalšia.Pri niektorých procesoch sa však oneskorenie nezmenšuje, keď sa zmena vonkajších podmienok spomalí. V týchto prípadoch sa nejednoznačná závislosť veličín nazýva hysteréza a samotný jav sa nazýva G.
G. sa pozoruje v rôznych látkach a pri rôznych fyzikálnych procesoch. Najväčší záujem sú: magnetické gyroskopy, dielektrické gyroskopy a elastické gyroskopy.
Magnetický G. sa pozoruje v magnetické materiály napríklad vo feromagnetikách. Hlavnou črtou feromagnetík je prítomnosť spontánnej (spontánnej) magnetizácie. Obvykle nie je feromagnet magnetizovaný rovnomerne, ale je rozdelený na domény - oblasti homogénnej spontánnej magnetizácie, v ktorých je hodnota magnetizácie (magnetický moment na jednotku objemu) rovnaká, ale smery sú rôzne. Pôsobením vonkajšieho magnetického poľa sa zvyšuje počet a veľkosť domén zmagnetizovaných v poli na úkor iných domén. Okrem toho sa magnetické momenty jednotlivých domén môžu otáčať pozdĺž poľa. V dôsledku toho sa magnetický moment vzorky zvyšuje.
Na obr. 1 je znázornená závislosť magnetického momentu M feromagnetickej vzorky od sily H vonkajšieho magnetického poľa (magnetizačná krivka). V dostatočne silnom magnetickom poli sa vzorka zmagnetizuje do nasýtenia (pri ďalšom zvyšovaní poľa sa hodnota M prakticky nemení, bod A). V tomto prípade vzorka pozostáva z jedinej domény s magnetickým saturačným momentom Ms smerujúcim pozdĺž poľa. S poklesom sily vonkajšieho magnetického poľa H sa magnetický moment vzorky M bude zmenšovať pozdĺž krivky I, najmä v dôsledku objavenia sa a rastu domén s magnetickým momentom nasmerovaným proti poľu. Rast domén je spôsobený pohybom doménových stien. Tomuto pohybu bráni prítomnosť rôznych defektov (nečistoty, nehomogenity atď.) vo vzorke, ktoré fixujú steny domény v určitých polohách; Na ich pohyb sú potrebné dostatočne silné magnetické polia. Preto keď pole H klesne na nulu, vzorka si zachová tzv. zvyškový magnetický moment M r (bod B).
Vzorka sa úplne odmagnetizuje až v dostatočne silnom poli opačného smeru, nazývanom koercitívne pole (koercitívna sila) H c (bod C). S ďalším nárastom magnetického poľa opačný smer vzorka sa opäť magnetizuje pozdĺž poľa až do nasýtenia (bod D). Obrátenie magnetizácie vzorky (z bodu D do bodu A) nastáva pozdĺž krivky II. Pri cyklickej zmene poľa teda krivka, ktorá charakterizuje zmenu magnetického momentu vzorky, tvorí slučku magnetického gyroskopu, ak sa pole H cyklicky mení v takých medziach, že sa nedosiahne saturačná magnetizácia, potom je neobmedzená získa sa slučka magnetického gyroskopu (krivka III). Znížením amplitúdy zmeny poľa H na nulu je možné vzorku úplne demagnetizovať (prísť do bodu O). Magnetizácia vzorky z bodu O prebieha pozdĺž krivky IV.
V prípade magnetickej hydrodynamiky zodpovedá rovnaká hodnota sily vonkajšieho magnetického poľa H rôzne významy magnetický moment M. Táto nejednoznačnosť je spôsobená vplyvom stavov vzorky predchádzajúcich danému (t.j. magnetickej prehistórie vzorky).
Typ a veľkosť slučky magnetického gyroskopu a veľkosť Hc v rôznych feromagnetikách sa môžu meniť v širokých medziach. Napríklad v čistom železe Hc = 1 Oe, v zliatine magnico Hc = 580 Oe. Slučka magnetického gyroskopu je silne ovplyvnená spracovaním materiálu, čím sa mení počet defektov (obr. 2).
Plocha slučky magnetického gyroskopu sa rovná strate energie vo vzorke v jednom cykle zmeny poľa. Táto energia sa nakoniec použije na ohrev vzorky. Takéto straty energie sa nazývajú hysterézia. V tých prípadoch, kde sú straty v H. nežiaduce (napríklad v jadrách transformátorov, v statoroch a rotoroch elektrických strojov), sa používajú mäkké magnetické materiály, ktoré majú malé Hc a malú oblasť slučky G. Na výrobu permanentné magnety, naopak magneticky tvrdé materiály s veľkým Ns.
So zvýšením frekvencie striedavého magnetického poľa (počet cyklov obrátenia magnetizácie za jednotku času), ďalšie straty spojené s vírivé prúdy a magnetickú viskozitu. V súlade s tým sa oblasť G. slučky zvyšuje pri vysokých frekvenciách. Takáto slučka sa niekedy označuje ako dynamická slučka, na rozdiel od vyššie opísanej statickej slučky.
Od magnetického momentu závisí mnoho ďalších vlastností feromagnetika, napríklad elektrický odpor a mechanická deformácia. Zmena magnetického momentu spôsobuje zmenu aj týchto vlastností. Tomu zodpovedá napríklad galvanomagnetický G., magnetostrikčný G.
Dielektrická hydrogenácia sa zvyčajne pozoruje vo feroelektrikách, ako je titaničitan bárnatý. Závislosť polarizácie P od intenzity elektrické pole E vo feroelektrike (obr. 3) je podobná závislosti M na H vo feromagnetikách a vysvetľuje sa prítomnosťou spontánnej elektrickej polarizácie, elektrických domén a obtiažnosťou preskupenia doménovej štruktúry. Hysterézne straty tvoria väčšinu dielektrických strát vo feroelektrikách.
Pretože iné charakteristiky feroelektrík, ako je deformácia, sú spojené s polarizáciou, iné typy hygrometrie sú spojené s dielektrickou hygroskopicitou, napríklad piezoelektrická hygroskopickosť (obr. 4) a elektrooptická hygroskopickosť. V niektorých prípadoch sú pozorované dvojité slučky dielektrika G. (obr. 5). Vysvetľuje to skutočnosť, že pod vplyvom elektrického poľa dochádza vo vzorke k fázovému prechodu s preskupením kryštálovej štruktúry. Tento druh dielektrickej hygrometrie úzko súvisí s hysterézou počas fázových prechodov.
Elastickú hysterézu, t. j. hysteréznu závislosť deformácie a od mechanického namáhania s, pozorujeme v akýchkoľvek reálnych materiáloch pri dostatočne vysokých napätiach (obr. 6). Elastická G. vzniká vždy, keď dôjde k plastickej (nepružnej) deformácii (pozri Plasticita). Plastická deformácia je spôsobená pohybom defektov, ako sú dislokácie, ktoré sú vždy prítomné v skutočných materiáloch. Nečistoty, inklúzie a iné defekty, ako aj samotná kryštálová mriežka, majú tendenciu udržiavať dislokáciu v určitých polohách v kryštáli. Preto sú na pohyb dislokácie potrebné napätia dostatočnej veľkosti. Mechanické spracovanie a vnášanie nečistôt vedie k prichyteniu dislokácií, v dôsledku čoho dochádza k tvrdnutiu materiálu a pri vysokých napätiach sa pozoruje plastická deformácia a elastická deformácia. Strata energie vo vzorke v jednom cykle sa nakoniec použije na ohrev vzorky. Straty v pružnom trení prispievajú k vnútornému treniu. Pri elastických deformáciách dochádza okrem hysterézie k ďalším stratám, napríklad v dôsledku viskozity. Hodnota týchto strát, na rozdiel od hysteréznych, závisí od frekvencie zmeny s (alebo u). Niekedy pojem "elastické G." sa používa širšie - hovoria o dynamickej slučke elastického G. vrátane všetkých strát pri danej frekvencii.
Lit.: Kirensky L.V., Magnetism, 2. vydanie, M., 1967; Vonsovský S. V., Moderná doktrína magnetizmu, M. - L., 1952; Bozort R., Ferromagnetizmus, prel. z angličtiny, M., 1956; Iona F., Shirane D., Feroelektrické kryštály, trans. z angličtiny, M., 1965; Postnikov V.S., Vnútorné trenie v kovoch, Moskva, 1969; Fyzické encyklopedický slovník 1, M., 1960.
A. P. Levanyuk, D. G. Sannikov.
Hysterézia pochádza z gréckeho slova, ktoré znamená oneskorenie alebo oneskorenie. Tento koncept je spojený s takou fyzikálnou veličinou, ako je hysterézna slučka, ktorá určuje jednu z charakteristík tela. ona určitým spôsobom súvisí aj s fyzikálnymi veličinami, ktoré charakterizujú vonkajšie podmienky, ako napríklad magnetické pole.
Hysterézu možno pozorovať v tých chvíľach, keď bude každé telo v určitom časovom období závislé od vonkajších podmienok. Tento stav tela sa zvažuje aj v predchádzajúcom čase, po ktorom sa vykoná porovnanie a odvodí sa určitá závislosť.
Táto závislosť je jasne vidieť na príklade ľudského tela. Zmeniť svoj stav si bude vyžadovať určitý čas na relaxáciu. Preto bude reakcia tela vždy zaostávať za príčinami, ktoré zmenený stav spôsobili. Toto oneskorenie sa výrazne zníži, ak sa zaznamená aj zmena vonkajších podmienok. V niektorých prípadoch však nemusí dôjsť k zníženiu počtu nevybavených vecí. V dôsledku toho existuje nejednoznačná závislosť veličín, známa ako hysteréza, a samotný jav sa nazýva hysteréza.
Túto fyzikálnu veličinu možno nájsť v najviac rôzne látky a procesov, najčastejšie sa však uvažuje o pojmoch dielektrická, magnetická a elastická hysterézia. Magnetická hysterézia sa zvyčajne vyskytuje v magnetických látkach, ako sú feromagnety. charakteristický znak týchto materiálov je spontánna alebo spontánna nehomogénna magnetizácia, ktorá jasne demonštruje tento fyzikálny jav.
Samotná hysterézia je krivka predstavujúca zmenený magnetický moment látky, ktorý je ovplyvnený periodicky sa meniacou intenzitou poľa. Pri pôsobení magnetického poľa na feromagnety nenastáva zmena ich magnetického momentu okamžite, ale s určitým oneskorením.
V každom feromagnetiku je na začiatku prítomná spontánna magnetizácia. Samotný materiál obsahuje samostatné fragmenty, z ktorých každý má svoj vlastný magnetický moment. Keď sú tieto momenty nasmerované rôznymi smermi, hodnota celkového momentu sa v dôsledku vzájomnej kompenzácie rovná nule.
Ak je feromagnet ovplyvnený magnetickým poľom, potom sa všetky momenty prítomné v jednotlivých fragmentoch (doménach) rozložia pozdĺž vonkajšieho poľa. V dôsledku toho sa v materiáli vytvorí určitý všeobecný moment, nasmerovaný jedným smerom. Ak je vonkajší efekt poľa ukončený, nie všetky domény budú na svojej pôvodnej pozícii. To bude vyžadovať vystavenie dostatočne silnému magnetickému poľu určenému na rotáciu domén. Takémuto obratu bráni prítomnosť nečistôt a heterogenita materiálu. Preto má materiál určitú zvyškovú magnetizáciu, aj keď je vonkajšie pole vypnuté.
Na odstránenie zvyškového magnetického momentu je potrebné aplikovať pôsobenie poľa v opačnom smere. Intenzita poľa musí byť dostatočne veľká na dokončenie demagnetizácie materiálu. Táto veličina je známa ako donucovacia sila. Ďalšie zvýšenie magnetického poľa povedie k obráteniu magnetizácie feromagnetika v opačnom smere.
Keď intenzita poľa dosiahne určitú hodnotu, materiál sa nasýti, t.j. magnetický moment sa už nezvyšuje. Po odstránení poľa sa opäť pozoruje prítomnosť zvyškového momentu, ktorý je možné opäť odstrániť. Ďalšie zvýšenie poľa vedie k dosiahnutiu bodu nasýtenia s opačnou hodnotou.
Na grafe sa tak objaví hysterézna slučka, ktorej začiatok pripadá na nulové hodnoty poľa a momentu. V budúcnosti prvá magnetizácia posunie začiatok hysteréznej slučky z nuly a celý proces začne prebiehať podľa plánu uzavretej slučky.
.jpg)