มีแม่เหล็ก hysteresis, เฟอโรอิเล็กทริก, ไดนามิก, ยืดหยุ่น นอกจากนี้ยังพบในชีววิทยา วิทยาศาสตร์ดิน เศรษฐศาสตร์ ยิ่งไปกว่านั้น แก่นแท้ของคำจำกัดความนี้เกือบจะเหมือนกัน แต่บทความนี้จะเน้นที่แม่เหล็ก คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ สิ่งที่ขึ้นอยู่กับและเวลาที่ปรากฎ ปรากฏการณ์นี้มีการศึกษาในมหาวิทยาลัยที่เน้นด้านเทคนิค ไม่ได้รวมอยู่ในหลักสูตรของโรงเรียน ทุกคนจึงไม่ทราบเรื่องนี้
แม่เหล็กฮิสเทรีซิส
นี่คือการพึ่งพาดัชนีการสะกดจิตของสารที่ไม่สามารถย้อนกลับและคลุมเครือได้ (และตามกฎแล้ว เฟอร์โรแมกเนต์ที่เรียงด้วยสนามแม่เหล็ก) บนสนามแม่เหล็กภายนอก ในกรณีนี้ ฟิลด์มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา - ลดลงหรือเพิ่มขึ้น เหตุผลทั่วไปของการมีอยู่ของฮิสเทรีซิสคือการมีอยู่ของสถานะที่ไม่เสถียรและสถานะที่เสถียรที่ค่าศักย์ไฟฟ้าทางอุณหพลศาสตร์ที่น้อยที่สุด และยังมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างกันที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ฮิสเทรีซิสยังเป็นปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนเฟสการปฐมนิเทศด้วยแม่เหล็กอันดับหนึ่ง กับพวกเขา การเปลี่ยนจากระยะหนึ่งไปอีกระยะหนึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากสถานะที่แพร่กระจายได้ ลักษณะเฉพาะคือกราฟซึ่งเรียกว่า "ฮิสเทรีซิสลูป" บางครั้งเรียกอีกอย่างว่า "เส้นแรงแม่เหล็ก"
ฮิสเทรีซิสลูป
บนกราฟของ M กับ H คุณสามารถเห็น:
- จากสถานะศูนย์ ซึ่ง M=0 และ H=0 เมื่อ H เพิ่มขึ้น M ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน
- เมื่อสนามเพิ่มขึ้น การทำให้เป็นแม่เหล็กเกือบคงที่และเท่ากับค่าความอิ่มตัว
- เมื่อ H ลดลง จะเกิดการเปลี่ยนแปลงตรงกันข้าม แต่เมื่อ H=0 การทำให้เป็นแม่เหล็ก M จะไม่เท่ากับศูนย์ การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถเห็นได้จากเส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็ก และเมื่อ H=0, M มีค่าเท่ากับการสะกดจิตที่เหลือ
- เมื่อ H เพิ่มขึ้นในช่วง –Hm… +หืม แรงดึงดูดจะเปลี่ยนไปตามเส้นโค้งที่สาม
- เส้นโค้งทั้งสามที่อธิบายกระบวนการเชื่อมต่อกันและสร้างลูป เธอเป็นผู้อธิบายปรากฏการณ์ของฮิสเทรีซิส - กระบวนการของการสะกดจิตและล้างอำนาจแม่เหล็ก
พลังงานแม่เหล็ก
การวนซ้ำถือว่าไม่สมมาตรในกรณีที่สูงสุดของฟิลด์ H1 ซึ่งใช้ในทิศทางย้อนกลับและไปข้างหน้าไม่เหมือนกัน มีการอธิบายการวนซ้ำข้างต้น ซึ่งเป็นลักษณะของกระบวนการกลับตัวเป็นแม่เหล็กที่ช้า กับพวกเขารักษาความสัมพันธ์กึ่งสมดุลระหว่างค่าของ H และ M จำเป็นต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าว่าในระหว่างการทำให้เป็นแม่เหล็กหรือล้างอำนาจแม่เหล็ก M จะล้าหลัง H และสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าพลังงานทั้งหมดที่ได้มาโดยวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกในระหว่างการทำให้เป็นแม่เหล็กไม่ได้ถ่ายโอนอย่างสมบูรณ์ในระหว่างรอบการล้างอำนาจแม่เหล็ก และความแตกต่างนี้ส่งผลต่อความร้อนของเฟอร์โรแม่เหล็ก และในกรณีนี้วงแม่เหล็กฮิสเทรีซิสจะไม่สมมาตร
รูปวงรี
รูปร่างของลูปขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์หลายอย่าง - การทำให้เป็นแม่เหล็ก, ความแรงของสนาม, การสูญเสีย ฯลฯ องค์ประกอบทางเคมีของเฟอร์โรแม่เหล็ก, สถานะโครงสร้าง, อุณหภูมิ, ธรรมชาติและการกระจายของข้อบกพร่อง, การปรากฏตัวของ การประมวลผล (ความร้อน, เทอร์โมแมกเนติก, เครื่องกล) ดังนั้นฮิสเทรีซิสของเฟอร์โรแม่เหล็กจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการนำวัสดุไปสู่กระบวนการทางกล สิ่งนี้จะเปลี่ยนคุณสมบัติทั้งหมดของวัสดุ
ฮิสเทรีซิสสูญเสีย
ระหว่างการปรับสภาพแม่เหล็กใหม่แบบไดนามิกของเฟอร์โรแม่เหล็กด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ จะสังเกตเห็นการสูญเสีย ยิ่งกว่านั้นพวกมันทำขึ้นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของการสูญเสียแม่เหล็กทั้งหมด หากลูปมีความสูงเท่ากัน (ค่าสูงสุดของการทำให้เป็นแม่เหล็ก M เท่ากัน) ลูปประเภทไดนามิกจะกว้างกว่าแบบคงที่ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการสูญเสียใหม่จะถูกเพิ่มเข้าไปในการสูญเสียทั้งหมด สิ่งเหล่านี้เป็นการสูญเสียแบบไดนามิกซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับกระแสไหลวนความหนืดของแม่เหล็ก สรุปได้ว่าได้รับการสูญเสียฮิสเทรีซิสค่อนข้างมาก
เฟอร์โรแม่เหล็กแบบโดเมนเดียว
Bถ้าอนุภาคมีขนาดแตกต่างกัน กระบวนการของการหมุนจะเกิดขึ้น สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของโดเมนใหม่นั้นไม่เอื้ออำนวยจากมุมมองของพลังงาน แต่กระบวนการหมุนของอนุภาคถูกขัดขวางโดยแอนไอโซโทรปี (แม่เหล็ก) มันสามารถมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน - เกิดขึ้นในคริสตัลเอง, เกิดขึ้นเนื่องจากความเครียดยืดหยุ่น, ฯลฯ.) แต่ด้วยความช่วยเหลือของแอนไอโซโทรปีนี้เองที่ทำให้สนามแม่เหล็กถูกยึดไว้โดยสนามภายใน เรียกอีกอย่างว่าสนามแม่เหล็กแอนไอโซโทรปีที่มีประสิทธิภาพ และฮิสเทรีซิสแม่เหล็กเกิดขึ้นเนื่องจากการสะกดจิตเปลี่ยนแปลงในสองทิศทาง - ไปข้างหน้าและย้อนกลับ ในระหว่างการสร้างสภาพแม่เหล็กใหม่ของเฟอร์โรแม่เหล็กโดเมนเดียว จะเกิดการกระโดดหลายครั้ง เวกเตอร์การทำให้เป็นแม่เหล็ก M หันไปทางสนาม H นอกจากนี้ ทางเลี้ยวยังสามารถเป็นแบบเดียวกันหรือไม่สม่ำเสมอได้
เฟอร์โรแม่เหล็กแบบหลายโดเมน
ในนั้น เส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกัน แต่กระบวนการต่างกัน ระหว่างการพลิกกลับของสนามแม่เหล็ก ขอบเขตของโดเมนจะเปลี่ยนไป ดังนั้นหนึ่งในสาเหตุของฮิสเทรีซิสอาจเป็นความล่าช้าในการเปลี่ยนขอบเขต รวมถึงการกระโดดที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ บางครั้ง (ถ้าเฟอร์โรแมกเนทมีสนามค่อนข้างใหญ่) ฮิสเทรีซิสแบบแม่เหล็กจะถูกกำหนดโดยความล่าช้าในการเติบโตและการก่อตัวของนิวเคลียสการกลับตัวของสนามแม่เหล็ก โครงสร้างโดเมนของสารเฟอร์โรแมกเนติกมาจากนิวเคลียสเหล่านี้
ทฤษฎีฮิสเทรีซิส
ควรคำนึงด้วยว่าปรากฏการณ์ฮิสเทรีซิสแม่เหล็กก็เกิดขึ้นเมื่อสนาม H หมุนด้วย และไม่เพียงแต่เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในเครื่องหมายและขนาด. สิ่งนี้เรียกว่าฮิสเทรีซิสของการหมุนแม่เหล็กและสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของการทำให้เป็นแม่เหล็ก M ด้วยการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของสนาม H นอกจากนี้ยังสังเกตการเกิดฮิสเทรีซิสของการหมุนแม่เหล็กเมื่อตัวอย่างหมุนสัมพัทธ์ ไปที่ช่องคงที่ H.
เส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็กยังแสดงลักษณะโครงสร้างแม่เหล็กของโดเมนด้วย โครงสร้างจะเปลี่ยนไประหว่างกระบวนการของการสะกดจิตและกระบวนการพลิกกลับของสนามแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับขอบเขตของโดเมนที่เปลี่ยนไปและผลกระทบของสนามแม่เหล็กภายนอก ทุกสิ่งที่สามารถชะลอกระบวนการทั้งหมดที่อธิบายข้างต้นทำให้เฟอร์โรแม่เหล็กอยู่ในสถานะไม่เสถียรและทำให้เกิดฮิสเทรีซีสแม่เหล็ก
ควรคำนึงว่าฮิสเทรีซิสขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์หลายอย่าง การสะกดจิตเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก - อุณหภูมิ, ความเค้นยืดหยุ่น, ดังนั้นจึงเกิดฮิสเทรีซิส ในกรณีนี้ ฮิสเทรีซิสปรากฏไม่เฉพาะในการสะกดจิตเท่านั้น แต่ยังปรากฏอยู่ในคุณสมบัติทั้งหมดที่มันขึ้นอยู่ด้วย ดังที่เห็นได้จากที่นี่ ปรากฏการณ์ของฮิสเทรีซิสสามารถสังเกตได้ไม่เฉพาะในระหว่างการทำให้เป็นแม่เหล็กของวัสดุเท่านั้น แต่ยังสังเกตได้ในระหว่างกระบวนการทางกายภาพอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องโดยตรงหรือโดยอ้อมกับมันด้วย
