Kuna hysteresis magnetic, ferroelectric, dynamic, elastic. Inapatikana pia katika biolojia, sayansi ya udongo, uchumi. Aidha, kiini cha ufafanuzi huu ni karibu sawa. Lakini makala itazingatia magnetic, utajifunza zaidi kuhusu jambo hili, inategemea nini na linapojidhihirisha. Jambo hili linasomwa katika vyuo vikuu kwa umakini wa kiufundi, halijajumuishwa katika mtaala wa shule, kwa hivyo sio kila mtu anajua kulihusu.
Hysteresis magnetic
Huu ni utegemezi usioweza kutenduliwa na wenye utata wa faharasa ya usumaku wa dutu (na hizi, kama sheria, ferromagnets zilizoagizwa kwa usumaku) kwenye uga wa sumaku wa nje. Katika kesi hii, shamba linabadilika kila wakati - kupungua au kuongezeka. Sababu ya jumla ya kuwepo kwa hysteresis ni kuwepo kwa hali isiyo na utulivu na hali ya utulivu kwa kiwango cha chini cha uwezo wa thermodynamic, na pia kuna mabadiliko yasiyoweza kurekebishwa kati yao. Hysteresis pia ni dhihirisho la mpito wa awamu ya mwelekeo wa sumaku ya kwanza. Pamoja nao, mabadiliko kutoka kwa awamu moja hadi nyingine hutokea kutokana na majimbo ya metastable. Tabia ni grafu, ambayo inaitwa "kitanzi cha hysteresis". Wakati mwingine pia huitwa "curve ya sumaku".
Kitanzi cha Hysteresis
Kwenye grafu ya M dhidi ya H unaweza kuona:
- Kutoka katika hali sifuri, ambapo M=0 na H=0, pamoja na ongezeko la H, M pia hukua.
- Sehemu inapoongezeka, usumaku unakaribia kuwa thabiti na sawa na thamani ya kueneza.
- H inapopungua, mabadiliko kinyume hutokea, lakini H=0, usumaku M hautakuwa sawa na sifuri. Mabadiliko haya yanaweza kuonekana kutoka kwa curve ya demagnetization. Na wakati H=0, M inachukua thamani sawa na mabaki ya usumaku.
- H inapoongezeka katika safu -Hm… +Hm, usumaku hubadilika kwenye mkunjo wa tatu.
- Miviringo yote mitatu inayoelezea michakato imeunganishwa na kuunda aina ya kitanzi. Ni yeye anayeelezea jambo la hysteresis - michakato ya sumaku na demagnetization.
Nishati ya sumaku
Kitanzi kinachukuliwa kuwa cha ulinganifu katika kesi wakati upeo wa uga wa H1, ambao unatumika katika maelekezo ya nyuma na ya mbele, si sawa. Kitanzi kimeelezewa hapo juu, ambayo ni tabia ya mchakato wa urejeshaji wa polepole wa sumaku. Pamoja nao, uhusiano wa usawa kati ya maadili ya H na M huhifadhiwa. Ni muhimu kuzingatia ukweli kwambakwamba wakati wa magnetization au demagnetization, M iko nyuma ya H. Na hii inaongoza kwa ukweli kwamba nishati zote zinazopatikana na nyenzo za ferromagnetic wakati wa magnetization hazihamishiwi kabisa wakati wa mzunguko wa demagnetization. Na tofauti hii inakwenda wote katika joto la ferromagnet. Na kitanzi cha sumaku cha hysteresis kinageuka kuwa kisicholingana katika kesi hii.
Umbo la Kitanzi
Umbo la kitanzi hutegemea vigezo vingi - usumaku, nguvu ya shamba, uwepo wa hasara, n.k. Muundo wa kemikali ya ferromagnet, hali yake ya muundo, joto, asili na usambazaji wa kasoro, uwepo wa usindikaji (joto, thermomagnetic, mitambo). Kwa hiyo, hysteresis ya ferromagnets inaweza kubadilishwa kwa kuweka vifaa kwa usindikaji wa mitambo. Hii inabadilisha sifa zote za nyenzo.
Hasara ya Hysteresis
Wakati wa usumaku tena unaobadilika wa ferromagnet kwa uga unaopishana wa sumaku, hasara huonekana. Aidha, wao hufanya sehemu ndogo tu ya hasara zote za magnetic. Ikiwa vitanzi vina urefu sawa (thamani sawa ya juu ya magnetization M), kitanzi cha aina ya nguvu ni pana zaidi kuliko tuli. Hii ni kutokana na ukweli kwamba hasara mpya zinaongezwa kwa hasara zote. Hizi ni hasara za nguvu, kawaida huhusishwa na eddy sasa, mnato wa sumaku. Kwa jumla, hasara kubwa za hysteresis hupatikana.
ferromagnets ya kikoa kimoja
BIkiwa chembe zina ukubwa tofauti, mchakato wa mzunguko unafanyika. Hii hutokea kwa sababu uundaji wa vikoa vipya haufai kutoka kwa mtazamo wa nishati. Lakini mchakato wa mzunguko wa chembe unazuiwa na anisotropy (magnetic). Inaweza kuwa na asili tofauti - kuundwa kwa kioo yenyewe, kutokea kutokana na matatizo ya elastic, nk). Lakini ni kwa usahihi kwa msaada wa anisotropy hii kwamba magnetization inashikiliwa na shamba la ndani. Pia inaitwa uwanja wa anisotropy ya sumaku yenye ufanisi. Na hysteresis ya magnetic hutokea kutokana na ukweli kwamba mabadiliko ya magnetization katika pande mbili - mbele na nyuma. Wakati wa remagnetization ya ferromagnets ya kikoa kimoja, kuruka kadhaa hutokea. Vekta ya usumaku M hugeuka kuelekea shamba H. Zaidi ya hayo, zamu inaweza kuwa sare au isiyo sare.
ferromagnets za vikoa vingi
Ndani yake, curve ya usumaku imeundwa kwa njia sawa, lakini michakato ni tofauti. Wakati wa kubadilisha sumaku, mipaka ya kikoa hubadilika. Kwa hiyo, moja ya sababu za hysteresis inaweza kuwa kuchelewa kwa mabadiliko ya mipaka, pamoja na kuruka isiyoweza kurekebishwa. Wakati mwingine (ikiwa ferromagnets zina shamba kubwa), hysteresis ya sumaku imedhamiriwa na ucheleweshaji wa ukuaji na uundaji wa viini vya kugeuza sumaku. Ni kutokana na viini hivi ambapo muundo wa kikoa cha dutu ya ferromagnetic huundwa.
Nadharia ya Hysteresis
Inapaswa kuzingatiwa kuwa uzushi wa hysteresis ya sumaku pia hutokea wakati sehemu H inapozunguka, na sio tu inapobadilika katika ishara na.ukubwa. Hii inaitwa hysteresis ya mzunguko wa magnetic na inafanana na mabadiliko katika mwelekeo wa magnetization M na mabadiliko katika mwelekeo wa shamba H. Tukio la hysteresis ya mzunguko wa magnetic pia huzingatiwa wakati sampuli inazungushwa jamaa. kwa sehemu isiyobadilika H.
Njia ya usumaku pia inaangazia muundo wa sumaku wa kikoa. Muundo hubadilika wakati wa kupita kwa magnetization na michakato ya kugeuza sumaku. Mabadiliko hutegemea jinsi mipaka ya kikoa inavyohama na juu ya athari za uwanja wa sumaku wa nje. Kila kitu ambacho kinaweza kuchelewesha michakato yote iliyoelezwa hapo juu huweka ferromagnets katika hali isiyo thabiti na kusababisha hysteresis ya sumaku kutokea.
Inapaswa kuzingatiwa kuwa hysteresis inategemea vigezo vingi. Mabadiliko ya magnetization chini ya ushawishi wa mambo ya nje - joto, dhiki ya elastic, kwa hiyo, hysteresis hutokea. Katika kesi hiyo, hysteresis inaonekana si tu katika magnetization, lakini pia katika mali zote ambazo inategemea. Kama inavyoonekana kutoka hapa, hali ya hysteresis inaweza kuzingatiwa sio tu wakati wa sumaku ya nyenzo, lakini pia wakati wa michakato mingine ya kimwili inayohusishwa nayo moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja.
