Соронзон гистерезис: тодорхойлолт, шинж чанар, практик хэрэглээ

Агуулгын хүснэгт:

Соронзон гистерезис: тодорхойлолт, шинж чанар, практик хэрэглээ
Соронзон гистерезис: тодорхойлолт, шинж чанар, практик хэрэглээ
Anonim

Гистерезис соронзон, төмөр цахилгаан, динамик, уян хатан байдаг. Энэ нь биологи, хөрс судлал, эдийн засагт бас байдаг. Түүнээс гадна энэ тодорхойлолтын мөн чанар нь бараг ижил юм. Гэхдээ нийтлэл нь соронзон дээр анхаарлаа төвлөрүүлэх болно, та энэ үзэгдлийн талаар илүү ихийг мэдэх болно, энэ нь юунаас хамаардаг, хэзээ илэрдэг. Энэ үзэгдлийг их дээд сургуулиудад техникийн чиглэлээр судалдаг, сургуулийн сургалтын хөтөлбөрт тусгаагүй тул хүн бүр мэддэггүй.

Гистерезис соронзон

гистерезис соронзон
гистерезис соронзон

Энэ нь бодисын соронзлолын индексийн (мөн эдгээр нь дүрмээр бол соронзон дараалсан ферромагнетууд) гадаад соронзон орны эргэлт буцалтгүй, тодорхой бус хамаарал юм. Энэ тохиолдолд талбар байнга өөрчлөгдөж байдаг - буурч эсвэл нэмэгддэг. Гистерезис оршин тогтнох ерөнхий шалтгаан нь термодинамикийн потенциалын хамгийн багадаа тогтворгүй төлөв ба тогтвортой төлөв байх ба тэдгээрийн хооронд эргэлт буцалтгүй шилжилтүүд бас байдаг. Гистерезис нь мөн нэгдүгээр зэрэглэлийн соронзон чиглэлийн фазын шилжилтийн илрэл юм. Тэдгээрийн тусламжтайгаар метастабил төлөв байдлын улмаас нэг үе шатаас нөгөөд шилжих шилжилт үүсдэг. Онцлог шинж чанар нь "гистерезисийн гогцоо" гэж нэрлэгддэг график юм. Заримдаа үүнийг "соронзон муруй" гэж нэрлэдэг.

Гистерезис гогцоо

гистерезис үзэгдэл
гистерезис үзэгдэл

M ба H-ийн график дээр та харж болно:

  1. M=0 ба H=0 гэсэн тэг төлөвөөс H-ийн өсөлттэй M нь мөн өснө.
  2. Талбар нэмэгдэхэд соронзлол нь бараг тогтмол болж, ханалтын утгатай тэнцүү болно.
  3. H буурах үед эсрэгээр өөрчлөлт гарах боловч H=0 үед M соронзлол тэгтэй тэнцэхгүй. Энэ өөрчлөлтийг соронзгүйжүүлэх муруйгаас харж болно. Мөн H=0 үед M нь үлдэгдэл соронзлолтой тэнцүү утгыг авна.
  4. H –Hm… +Hm мужид нэмэгдэх тусам соронзлол гурав дахь муруй дагуу өөрчлөгдөнө.
  5. Үйл явцыг дүрсэлсэн гурван муруй бүгд хоорондоо холбогдсон бөгөөд нэг төрлийн гогцоо үүсгэдэг. Тэр л гистерезисийн үзэгдэл буюу соронзлол ба соронзгүйжүүлэх үйл явцыг дүрсэлсэн хүн юм.

Соронзонжуулалтын энерги

соронзлолтын муруй
соронзлолтын муруй

Урвуу болон урагш чиглэсэн H1 талбайн максимумууд ижил биш тохиолдолд гогцоо нь тэгш хэмт бус гэж тооцогддог. Удаан соронзлолын урвуу үйл явцын шинж чанар болох гогцоог дээр дурдсан. Тэдгээрийн тусламжтайгаар H ба M-ийн утгуудын хоорондын тэнцвэрт хамаарал хадгалагдан үлддэг тул үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.соронзлох эсвэл соронзгүйжүүлэх үед M нь H-ээс хоцорч, энэ нь соронзлолтын үед ферросоронзон материалын олж авсан бүх энерги нь соронзгүйжүүлэх мөчлөгийн явцад бүрэн шилждэггүй болохыг харуулж байна. Мөн энэ ялгаа нь бүхэлдээ ферромагнетийн халаалтанд ордог. Мөн энэ тохиолдолд соронзон гистерезисийн гогцоо нь тэгш бус болж хувирна.

Гогт хэлбэр

Гогцооны хэлбэр нь соронзлол, талбайн хүч, алдагдал байгаа эсэх гэх мэт олон үзүүлэлтээс хамаарна. Ферромагнетийн химийн найрлага, түүний бүтцийн төлөв, температур, согогийн шинж чанар, тархалт, боловсруулах (дулааны, дулаан соронзон, механик). Тиймээс материалыг механик боловсруулалтанд оруулснаар ферромагнетийн гистерезисийг өөрчилж болно. Энэ нь материалын бүх шинж чанарыг өөрчилдөг.

Гистерезис алдагдал

соронзон гистерезисын гогцоо
соронзон гистерезисын гогцоо

Хувьсах соронзон орны ферромагнетыг динамик дахин соронзлох үед алдагдал ажиглагдаж байна. Түүнээс гадна тэдгээр нь нийт соронзон алдагдлын багахан хувийг бүрдүүлдэг. Хэрэв гогцоонууд ижил өндөртэй (соронзлолын хамгийн их утга M) байвал динамик хэлбэрийн гогцоо нь статикаас илүү өргөн байна. Энэ нь бүх алдагдал дээр шинэ алдагдал нэмэгддэгтэй холбоотой юм. Эдгээр нь динамик алдагдал бөгөөд тэдгээр нь ихэвчлэн эргүүлэг гүйдэл, соронзон зуурамтгай чанартай холбоотой байдаг. Дүгнэж хэлэхэд нэлээд их хэмжээний гистерезисийн алдагдал гарч байна.

Нэг домайн ферромагнет

ферромагнетийн гистерезис
ферромагнетийн гистерезис

БХэрэв бөөмс өөр өөр хэмжээтэй бол эргэлтийн процесс явагдана. Энэ нь шинэ домэйн үүсэх нь эрчим хүчний үүднээс тааламжгүй байдагтай холбоотой юм. Гэвч бөөмийн эргэлтийн үйл явцад анизотропи (соронзон) саад болдог. Энэ нь өөр гарал үүсэлтэй байж болно - болор өөрөө үүсдэг, уян харимхай стрессээс үүсдэг гэх мэт). Гэхдээ яг энэ анизотропийн тусламжтайгаар соронзлол нь дотоод талбарт тогтдог. Үүнийг мөн үр дүнтэй соронзон анизотропийн орон гэж нэрлэдэг. Соронзон гистерезис нь соронзлол нь урагш ба урвуу гэсэн хоёр чиглэлд өөрчлөгддөгтэй холбоотой юм. Нэг домайн ферромагнетыг дахин соронзлох үед хэд хэдэн үсрэлт үүсдэг. Соронзонжуулалтын вектор M нь H талбар руу эргэдэг. Түүнээс гадна эргэлт нь жигд эсвэл жигд бус байж болно.

Олон домайн ферромагнет

Тэдгээрийн соронзлолтын муруй нь ижил төстэй байдлаар баригдсан боловч процессууд нь өөр өөр байдаг. Соронзлолын урвуу өөрчлөлтийн үед домайн хил өөрчлөгддөг. Тиймээс гистерезисийн нэг шалтгаан нь хилийн шилжилтийн саатал, мөн эргэлт буцалтгүй үсрэлт байж болно. Заримдаа (хэрэв ферромагнетууд нэлээд том талбайтай бол) соронзон гистерезис нь өсөлтийн саатал, соронзлолын урвуу цөм үүсэх замаар тодорхойлогддог. Эдгээр цөмүүдээс ферросоронзон бодисын домайн бүтэц үүсдэг.

Гистерезийн онол

гистерезис алдагдал
гистерезис алдагдал

Соронзон гистерезисын үзэгдэл нь H талбар эргэх үед зөвхөн тэмдэг болон өөрчлөгддөггүй үед ч тохиолддог гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.хэмжээ. Үүнийг соронзон эргэлтийн гистерезис гэж нэрлэдэг бөгөөд H талбайн чиглэлийн өөрчлөлттэй M соронзлолын чиглэлийн өөрчлөлттэй тохирч байна. Соронзон эргэлтийн гистерезис үүсэх нь дээжийг харьцангуй эргүүлэх үед бас ажиглагддаг. тогтмол талбарт H.

Соронзлолтын муруй нь мөн домэйны соронзон бүтцийг тодорхойлдог. Соронзлол ба соронзлолын урвуу үйл явц дамжих явцад бүтэц өөрчлөгддөг. Өөрчлөлтүүд нь домэйны хил хязгаар хэр хол шилжиж, гадаад соронзон орны нөлөөллөөс хамаарна. Дээр дурдсан бүх процессыг удаашруулж болох бүх зүйл нь ферромагнетыг тогтворгүй байдалд оруулж, соронзон гистерезис үүсгэдэг.

Гистерезис нь олон параметрээс хамаардаг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Соронзонжилт нь гадны хүчин зүйлийн нөлөөн дор өөрчлөгддөг - температур, уян харимхай стресс, тиймээс гистерезис үүсдэг. Энэ тохиолдолд гистерезис нь зөвхөн соронзлолд төдийгүй үүнээс хамаардаг бүх шинж чанарт илэрдэг. Эндээс харахад гистерезисийн үзэгдэл нь зөвхөн материалын соронзлолтын үед төдийгүй түүнтэй шууд болон шууд бус холбоотой бусад физик процессуудын үед ажиглагдаж болно.

Зөвлөмж болгож буй: