Hysterese betyder ' halter ” er de ferromagnetiske materialers egenskab, hvormed den magnetiske flux halter i det ferromagnetiske materiale efter at have fjernet magnetfeltet fra dem. Når dette ydre magnetfelt fjernes, bliver de fleste af atomerne tilbageholdt i deres magnetiske tilstand og materiale magnetiseret. Dette fænomen kaldes hysterese.
Hysterese-løkke og B-H-kurve
Grafen over magnetiseringskraften H og fluxtætheden B er en fire-kvadrant kurve, og denne kurve kaldes B-H kurve. Denne grafiske repræsentation fortæller os om materialets forskellige magnetiske egenskaber såsom permeabilitet, tvang, reluktans og restflux.
Betragt et magnetisk materiale som en kerne af spolen. Ved anvendelse af jævnstrømsforsyning gennem en variabel modstand varierer strømmen gennem spolen tilsvarende. Magnetiseringskraften er direkte proportional med strømmen og givet af,
Hvor H er den magnetiserende kraft. Ved forøgelse af strømmen I øges den magnetiske kraft H, og derfor øges den magnetiske fluxtæthed B. Ved en bestemt værdi af B bliver alle atomerne i kernematerialet justeret i retning af magnetfelt og magnetiseret fuldstændigt. Dette punkt kaldes mætningspunkt, og der vil ikke være nogen ændring i magnetiseringen ved yderligere stigning i strømmen.
Hvis vi afbrød strømforsyningen, faldt strømmen I og magnetiseringskraften H til nul, men nogle af atomerne i kernematerialet forbliver på linje og viser magnetisme i materialet. Denne egenskab ved kernematerialet til at forblive magnetiseret efter fjernelse af magnetiseringskraften kaldes ' Retentionsevne ”.
B-H kurve
Fra 0 til a
Når strømforsyningen tilføres, ændres strømmen i spolen fra nul til en vis værdi, den magnetiske kraft H øges og dermed den magnetiske flux B øges, og begge følger banen 0-a i grafen. Ved en vis værdi af magnetisk flux B bliver alle atomer magnetiseret, og der er ingen ændring i kernematerialets atomer ved yderligere påføring af magnetfeltet. Denne maksimale fluxtæthed er Bmax, og magnetiseringskraften er Hmax .
Fra a til b
Nu, når strømmen falder, falder den magnetiske kraft H, og derfor falder den magnetiske flux B. Men i dette tilfælde følger B og H ikke den forrige vej, i stedet følger de stien ' a-b ” i grafen.
på tidspunktet ' b ” strøm I og magnetisk kraft H er nul, men B er ikke nul, denne haltning af B bag H kaldes hysterese og denne værdi af magnetisk fluxtæthed B halter H kaldes restmagnetisme Br.
Fra b til c
Når strømmens retning vendes, bliver H vendt, og værdien af Br falder efter badet ' b-c ”. på punktet ' c ”, Br bliver nul. Den negative værdi af ' H ' i punkt c, hvor værdien af B er nul, kaldes ' Tvangskraft ”.
Fra c til d
Ved yderligere at øge strømmen i modsat retning, bliver H og B vendt og følger stien ' c-d ' og ved en vis værdi af omvendt strøm, bliver værdien af B maksimal i den modsatte retning, og mætning forekommer i punktet ' b ”.
Fra d til e
Nu, hvis strømmen stiger fra negativ værdi til nul, øges H. på tidspunktet ' det er ” både strøm I og magnetisk kraft bliver nul, men B er ikke nul og har en vis værdi i negativ. punkt ' det er ” i grafen giver den negative værdi af Residual Magnetism (-Br).
Fra e til f
Ved at øge værdien af strøm, øges værdien af H. B og H følger stien' e-f ”. på punktet ' f ” både strøm I og magnetiseringskraft H har en vis værdi, men B er nul.
Fra f til a
Igen, ved yderligere stigning i strømmen I, stiger værdien af H og B og følg stien 'f-a' . på punktet ' -en ” igen opstår mætning og alle atomerne i kernematerialet bliver magnetiseret og justeret i retning af magnetfeltet.
Hysterese loop
Denne graf mellem magnetisk fluxtæthed B og magnetiseringskraften H kaldes B-H kurve og den lukkede bane efterfulgt af B og H, da strømmen skifter fra nul til positiv, positiv til nul, nul til negativ, negativ til nul og igen nul til positiv kaldes hysterese loop.
Forskellige ferromagnetiske materialer giver forskellig størrelse og form af hysteresesløjfen. Blødt ferromagnetisk materiale giver en smal hystereseløkke, og de kan let magnetiseres og afmagnetiseres og er velegnede til brug i transformatorerne.
Retentionsevne
Retentivitet er egenskaben af ethvert materiale, hvormed det bevarer magnetisering efter fjernelse af induceret magnetfelt.
Tvangskraft
Styrken af det magnetiske felt påført i modsat retning, der er nødvendig for at afmagnetisere materialet fuldstændigt, er kendt koercitivitet. Tvangskraften skal anvendes for at afmagnetisere materialet fuldstændigt efter fjernelse af strømmen. Der arbejdes på det, og energien spredes fra materialet i form af varme. Varmen spredes fra materialet; er kendt som hysteresetab, givet af Hc i B-H-kurven.
Konklusion
Magnetisk flux halter i det ferromagnetiske materiale efter at have fjernet magnetfeltet fra dem kaldes hysterese. Der kræves en kraft for fuldstændig at afmagnetisere det ferromagnetiske materiale, kaldet tvangskraft, og der arbejdes på det, som forårsager spredning af varme i det. Den grafiske repræsentation mellem magnetiserende kraft H og magnetisk fluxtæthed B giver B-H kurve, og den lukkede bane efterfulgt af B og H kaldes hysterese loop.