В чем заключается явление гистерезиса: Явление гистерезиса

Содержание

Гистерезис — это… Что такое Гистерезис?

Рис. 1. Петля гистерезиса. Подобная зависимость величин характерна для всех видов гистерезиса

Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отстающий) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния.

В физике

Наибольший интерес представляют магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис.

Магнитный гистерезис

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца.

Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.

Явление магнитного гистерезиса наблюдается не только при изменении поля H по величине и знаку, но также и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при вращении образца относительно фиксированного направления H.

Теория явления гистерезиса учитывает конкретную магнитную доменную структуру образца и её изменения в ходе намагничивания и перемагничивания. Эти изменения обусловлены смещением доменных границ и ростом одних доменов за счёт других, а также вращением вектора намагниченности в доменах под действием внешнего магнитного поля. Всё, что задерживает эти процессы и способствует попаданию магнетиков в метастабильные состояния, может служить причиной магнитного гистерезиса.

В однодоменных ферромагнитных частицах (в частицах малых размеров, в которых образование доменов энергетически невыгодно) могут идти только процессы вращения M. Этим процессам препятствует магнитная анизотропия различного происхождения (анизотропия самого кристалла, анизотропия формы частиц и анизотропия упругих напряжений). Благодаря анизотропии, M как-будто удерживается некоторым внутренним полем (эффективным полем магнитной анизотропии) вдоль одной из осей лёгкого намагничивания, соответствующей минимуму энергии. Магнитный гистерезис возникает из-за того, что два направления M (по и против) этой оси в магнитоодноосном образце или несколько эквивалентных (по энергии) направлений

М в магнитомногоосном образце соответствуют состояниям, отделённым друг от друга потенциальным барьером (пропорциональным ). При перемагничивании однодоменных частиц вектор M рядом последовательных необратимых скачков поворачивается в направлении H. Такие повороты могут происходить как однородно, так и неоднородно по объёму. При однородном вращении M коэрцитивная сила . Более универсальным является механизм неоднородного вращения M. Однако наибольшее влияние на он оказывает в случае, когда основную роль играет анизотропия формы частиц. При этом может быть существенно меньше эффективного поля анизотропии формы.

Сегнетоэлектрический гистерезис

Сегнетоэлектрический гистерезис — неоднозначная петлеобразная зависимость поляризации

P сегнетоэлектриков от внешнего электрического поля E при его циклическом изменении. Сегнетоэлектрические кристаллы обладают в определенном температурном интервале спонтанной (самопроизвольной, то есть возникающей в отсутствие внешнего электрического поля) электрической поляризацией Pc. Направление поляризации может быть изменено электрическим полем. При этом зависимость P(E) в полярной фазе неоднозначна, значение P при данном E зависит от предыстории, то есть от того, каким было электрическое поле в предшествующие моменты времени. Основные параметры сегнетоэлектрического гистерезиса:

  • остаточная поляризация кристалла Pост, при
    E
    = 0
  • значение поля EKt(коэрцитивное поле) при котором происходит переполяризация

Упругий гистерезис

В теории упругости явление гистерезиса наблюдается в поведении упругих материалов, которые под воздействием больших давлений способны сохранять деформацию и утрачивать её при воздействии обратного давления (например, вытягивание сжатого стержня). Во многом именно это явление объясняет анизотропию механических характеристик кованых изделий, а также их высокие механические качества.

Различают два вида упругого гистерезиса — динамический и статический.

Динамический гистерезис наблюдают при циклически изменяющихся напряжениях, максимальная амплитуда которых существенно ниже предела упругости. Причиной этого вида гистерезиса является неупругость либо вязкоупругость. При неупругости, помимо чисто упругой деформации (отвечающей закону Гука), имеется составляющая, которая полностью исчезает при снятии напряжений, но с некоторым запаздыванием, а при вязкоупругости эта составляющая со временем исчезает не полностью.

Как при неупругом, так и вязкоупругом поведении величина  — энергия упругой деформации — не зависит от амплитуды деформации и меняется с частотой изменения нагрузки. Также динамический гистерезис возникает в результате термоупругости, магнитоупругих явлений и изменения положения точечных дефектов и растворённых атомов в кристаллической решётке тела под влиянием приложенных напряжений.

В электронике и электротехнике

В электронике и электротехнике используются устройства, обладающие магнитным гистерезисом — различные магнитные носители информации, или электрическим гистерезисом, например, триггер Шмитта или гистерезисный двигатель.

Гистерезис используется для подавления шумов (быстрых колебаний, дребезга контактов) в момент переключения логических сигналов.

В электронных приборах всех видов наблюдается явление теплового гистерезиса: после нагрева прибора и его последующего охлаждения до начальной температуры его параметры не возвращаются к начальным значениям. Из-за неодинакового теплового расширения кристаллов полупроводников, кристаллодержателей, корпусов микросхем и печатных плат в кристаллах возникают механические напряжения, которые сохраняются и после охлаждения. Явление теплового гистерезиса наиболее заметно в прецизионных источниках опорного напряжения, используемых в измерительных аналого-цифровых преобразователях. В современных микросхемах относительный сдвиг опорного напряжения вследствие теплового гистерезиса составляют порядка 10-100 ppm[1]

.

В биологии

Гистерезисные свойства характерны для скелетных мышц млекопитающих.

В почвоведении

Основная гидрофизическая характеристика почвы обладает гистерезисом.

В гидрологии

Зависимость Q=f(H) — связь расходов и уровней воды в реках — имеет петлеобразную форму.

В экономике

Некоторые экономические системы проявляют признаки гистерезиса: например, могут потребоваться значительные усилия, чтобы начать экспорт в какой-либо отрасли, но для его поддержания на постоянном уровне — небольшие.

В теории игр эффект гистерезиса проявляется в том, что небольшие отличия по одному или нескольким параметрам приводят две системы в противоположные стабильные равновесия, например, «хорошее» — доверие, честность и высокое благосостояние; и «плохое» — воровство, недоверие, коррупция и бедность. Несмотря на небольшие первоначальные различия, системы требуют огромных усилий для перехода из одного равновесия в другое.

Эффект гистерезиса — состояние безработицы; достигнув достаточно высокого уровня, она может в определенной мере самовоспроизводиться и удерживаться на нем. Экономические причины гистерезиса (долгосрочной негибкости рынка труда) неоднозначны. Некоторые институциональные факторы ведут к гистерезису. Например, социальное страхование, особенно страхование по безработице, может через налоговую систему снижать спрос фирм на рабочую силу в официальной экономике. Безработица может вести к потере человеческого капитала и к «помечиванию» тех, кто долгое время остается безработным.

Профсоюзы могут вести переговоры с целью поддерживать благосостояние их настоящих членов, игнорируя интересы аутсайдеров, оказавшихся безработными. Фиксированные издержки, связанные со сменой должности, места работы или отрасли, также могут приводить к гистерезису. Наконец, возможны трудности при различении реальных и кажущихся явлений гистерезиса, когда конечное состояние системы определяется ее текущей динамикой или ее начальным состоянием. В первом случае гистерезис отражает наше незнание: добавив недостающие переменные и информацию, можно более полно описать эволюцию изучаемой системы. Др. интерпретация явления гистерезиса — простое существование нескольких состояний равновесия, когда невидимые воздействия перемещают экономику из одного состояния равновесия в др.

В социологии

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.

На странице обсуждения должны быть пояснения.

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 12 мая 2011.

Формирование общественного мнения и управление им никогда не осуществляется мгновенно. Всегда есть какая-то задержка. Это связано с полным или частичным отказом от стереотипного традиционного мышления и необходимостью «поддаться» в определенных случаях переубеждению и следованию новым взглядам, которые формируются определенными субъектами. В качестве субъектов формирования общественного мнения и управления им могут выступать государство, партии, общественные организации, их лидеры, руководители и управленцы различного уровня и др.

В характере формирования общественного мнения важно учитывать два существенных обстоятельства. [2]

Одно из них указывает на взаимосвязь приложенных усилий субъектом влияния и достигнутым результатом. Уровень затраченной субъектом просветительской и пропагандистской работы можно соотносить с уровнем «намагниченности» (степенью вовлеченности в новую идею) объекта—носителя общественного мнения, социальную группу, коллектив, социальную общность или общество в целом; при этом может обнаружиться некоторое отставание объекта от субъекта. Переубеждение, в том числе с предполагаемыми деструктивными последствиями, далеко не всегда проходит успешно. Оно зависит от собственных моральных ценностей, обычаев, традиций, характера предыдущего воспитания, от этических норм, доминирующих в обществе и т. д.

Второе обстоятельство связано с тем, что новый этап формирования общественного мнения можно соотносить с историей объекта, его опытом, его оценкой теми, кто ранее выступал объектом формирования общественного мнения. При этом можно обнаружить, что «точка отсчета» времени формирования общественного мнения смещается относительно прежней, что является характеристикой самой системы и ее текущего состояния.

Литература по теме

В философии

Жиль Делёз использует понятие гистерезиса при характеристике монадологии Лейбница.

Математические модели гистерезиса

Появление математических моделей гистерезисных явлений обуславливалось достаточно богатым набором прикладных задач (прежде всего в теории автоматического регулирования), в которых носители гистерезиса нельзя рассматривать изолированно, поскольку они являлись частью некоторой системы. Создание математической теории гистерезиса относится к 60-м годам XX-го века[источник не указан 652 дня], когда в Воронежском университете начал работать семинар под руководством М. А. Красносельского, «гистерезисной» тематики. Позднее, в 1983 году появилась монография [3], в которой различные гистерезисные явления получили формальное описание в рамках теории систем: гистерезисные преобразователи трактовались как операторы, зависящие от своего начального состояния как от параметра, определённые на достаточно богатом функциональном пространстве (например, в пространстве непрерывных функций), действующие в некотором функциональном пространстве. Простое параметрическое описание различных петель гистерезиса можно найти в работе [4] (замена в данной модели гармонических функций на прямоугольные, треугольные или трапецеидальные импульсы позволяет также получить кусочно-линейные петли гистерезисы, которые часто встречаются в дискретной автоматике, см. пример на Рис. 2).

Литература

В. А. Костицын, «Опыт математической теории гистерезиса», Матем. сб., 32:1 (1924), 192—202.

Примечания

Что такое петля гистерезиса? — Вольтик.ру

Биологические и физические системы способны мгновенно откликаться на приложенное к ним воздействие. Если рассмотреть это явление на временной оси координат, то становится заметно, что отклик зависит от предыстории системы и ее текущего состояния. График, который наглядно демонстрирует это свойство систем, получил название петли гистерезиса, которая отличается остроугольной формой.

Оригинальная форма петли обусловлена эффектом насыщения и неравномерностью траектории между соседними расстояниями. Эффект гистерезиса имеет кардинальные отличия от инерционности, с которой его часто путают, забывая о том, что монотонное сопротивление существенно отличается от мгновенного сопротивления на воздействие.

Петля гистерезиса является циклом, в ходе которого часть свойств системы используются независимо от воздействий, а часть – отправляется на повторную проверку.

В физике наиболее часто системы сталкиваются со следующими видами гистерезиса:

  • Магнитный – отражает зависимость между векторами напряжения магнитного поля и намагничивания в веществе. Это явление объясняет существование постоянных магнитов.
  • Сепнгетоэлектрический – зависимость между поляризацией сегнетоэлектриков и изменения внешнего электрического поля.
  • Упругий – зависимость деформации упругих материалов от воздействия высоких давлений. Это явление лежит в основе великолепных механических характеристик изделий из кованого метала.

Упругий гистерезис встречается двух основных видов – статический и динамический. В первом случае петля будет равномерной, во втором – постоянно меняющейся.

В электротехнике широко применяются устройства, в основе которых лежат магнитные взаимодействия. Наиболее распространение получили магнитные носители данных. Понимание гистерезиса необходимо для подавления в них шумов, таких как быстрые колебания или дребезжание контактов.

В большинстве электронных приборов наблюдается явление теплового гистерезиса. В процессе работы устройства нагреваются, а после охлаждения ряд характеристик уже не могут принять первоначальные явления.

Так, в процессе нагрева происходит расширение микросхем и печатных плат, полупроводниковых кристаллов. В результате развивается механическое напряжение, воздействие которого на элементы системы сохраняется после остывания. Особенно ярко тепловой гистерезис проявляется в высокоточных источниках опорного напряжения.

Гистерезис причина — Справочник химика 21

    Металлы — железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий и некоторые из их сплавов и соединений являются ферромагнитными при температуре ниже критической для каждого соединения. Причина ферромагнетизма до объяснения ее квантовой механикой была неизвестна. Вопрос заключается в том, почему электроны на неполностью заполненных оболочках выстраиваются в направлении приложенного поля и почему они сохраняют эту ориентацию даже после снятия магнитного поля Объясняется это тем, что низшим энергетическим состоянием для некоторых твердых тел является состояние, в котором спины электронов параллельны, а не антипараллельны, как, например, для двух электронов в молекуле водорода. Ферромагнетизм возможен только при определенных межатомных расстояниях и определенных радиусах -орбиталей, поэтому он наблюдается лишь для некоторых элементов. Ферромагнитные вещества проявляют гистерезис в магнитных свойствах. Это означает, что магнитный момент зависит от магнитной предыстории образца кривые зависимости магнитного момента от напряженности магнитного поля различны для случаев, когда магнитное поле увеличивается или уменьшается. [c.497]
    В ряде случаев оказывается, что краевой угол зависит от порядка замещения фаз на твердой поверхности (статический, или порядковый, гистерезис смачивания). Очень часто краевой угол, измеренный для капли, не совпадает с краевым углом для пузырька. В настоящее время основными причинами статического гистерезиса считают загрязненность поверхности, шероховатость и физико-химическое взаимодействие фаз. [c.51]

    Капиллярно-конденсационный гистерезис часто обусловлен и кинетическими причинами. Например, он может быть связан с проявлением гистерезиса смачивания. Сухая поверхность с адсорбированным воздухом хуже смачивается водой, и поэтому для [c.136]

    Заслуживают внимания данные рассмотрения зависимости молекулярно-массового распределения бифункционального преполимера различной полидисперсности и распределения цепей между узлами разветвления в реакциях образования трехмерных структур [49]. Весьма неожиданным оказалось влияние молекулярной массы в диапазоне (2,3 5,0) Ю» сегментированных эластомеров на температуру стеклования, сопротивление многократным деформациям, раздиру и гистерезис. Вероятно, причину аномального поведения этих систем следует искать в реструктурировании и упорядочений самих сегментов [50]. [c.539]

    С капиллярной конденсацией связано часто наблюдаемое явление сорбционного гистерезиса — несовпадения изотерм адсорбции и десорбции десорбция запаздывает , происходит при меньших по сравнению С адсорбцией давлениях. Напомним, что физическая адсорбция всегда обратима. Одной из причин гистерезиса при капиллярной конденсации может оказаться несовпадение формы и кривизны мениска адсорбата в порах при адсорбции и при десорбции. [c.226]

    Несмотря па многочисленные экспериментальные исследования и теоретический анализ различных моделей, примером которых являются работы [48, 53—55], природа сорбционного гистерезиса при капиллярной конденсации нуждается в более глубоком теоретическом анализе. Его результаты привели бы к ценной информации о форме и взаимосвязи пор. Вероятно, в данном случае было бы уместно применять в исследованиях различные капиллярные методы. Так, представление об открытых порах практически постоянного сечения обычно рассматривается как одна из возможных причин явления гистерезиса при капиллярной конденсации. Однако для вдавливания ртути этот эффект отсутствует. Изучение условий воспроизводимого опорожнения пор от вдавленной ртути и анализ результатов подобных опытов имел бы важное значение для дополнительной информации об особенностях пористой структуры адсорбентов. [c.266]

    Гистерезис является также причиной того, что краевой угол, образуемый при натекании жидкости, обычно гораздо больше, чем при оттекании. Последнее явление можно наблюдать, когда капли дождя стекают не по слишком чистому оконному стеклу, при этом капли как бы задерживаются и снизу образуют гораздо больший краевой угол, чем сверху. [c.159]

    Причины гистерезиса в твердом топливе не установлены. Предполагают, что это явление происходит в результате ухудшения смачивания из-за адсорбирования газов (азот, двуокись углерода или кислорода). [c.91]

    Даже в отсутствие указанных причин при первоначальной засыпке и утряске могут возникать локальные уплотнения, снижающие первоначальную порозность стационарного слоя ец, против расчетного для частиц данного типа. В отличие от идеальной кривой рис. 1.7, реальная кривая будет иметь вид, показанный на рис. 1.10, а, с горбом и гистерезисом. При первичном псевдо- [c.26]

    В реальном приводе могут возникать автоколебания, которые обычно недопустимы, так как они вызывают повреждения элементов привода и, кроме того, уменьшают точность управления объектом. Причины автоколебаний обнаруживаются при исследовании нелинейных моделей электрогидравлических приводов. Эти модели составляют с учетом одного или нескольких факторов, обусловливающих нелинейность уравнений. К таким факторам относятся гистерезис в магнитной системе электромеханического преобразователя, сухое трение в золотниковом распределителе, степенная зависимость расхода жидкости через распределитель от перепадов давлений на его окнах, сухое или смешанное трение [c.405]


    Случайными называют погрешности, появляющиеся в ходе эксперимента незакономерно причины и величину этих погрешностей заранее предвидеть невозможно. Обнаруживаются они при повторных измерениях одной и той же величины, произведенных, одними и теми же приборами в одних и тех же условиях результаты измерений отличаются один от другого. Случайными являются главным образом погрешности отсчетов показаний приборов. Возможны также случайные погрешности приборов, обусловленные гистерезисом, трением в механизмах и другими причинами. [c.30]

    Сложность конфигурации порового пространства м. б. причиной капиллярного гистерезиса, проявляющегося в том, что кол-во удерживаемой жидкости зависит не только от значения pjp,, но и от того, достигнуто ли данное состояние в ходе конденсации пара (кривая 1 на рис ) или же [c.308]

    В кислой среде, если отсутствуют предпосылки для укрупнения коллоидных частиц, вязкость с изменением значений pH близка к постоянной величине. В противоположность этому, в щелочной среде (см. рис. 7.10,6), в зоне pH 10,5—11,5 имеет место аномальный рост вязкости, а при обратном подкислении образуется гистерезис вязкости. Причины возникновения этой аномалии и ее обратимости еще не установлены. Известно, однако, что такое увеличение вязкости лигносульфонатов не сопровождается их явной коагуляцией. Это является следствием расширения двойного электрического с оя вокруг укрупненных частиц. Действительно, характер изменения электрофоретической скорости в этой зоне pH совпадает с кривой вязкости. В точке максимума вязкости скорость электрофореза сульфитно-дрожжевой бражки достигла 8 мкм/с против 5 мкм/с при pH 7. [c.237]

    Как уже было показано, эффективная вязкость бингамовской вязкопластичной. жидкости зависит от скорости сдвига, так как структурная составляющая эффективной вязкости образует уменьшающуюся с увеличением скорости деформации часть общего сопротивления сдвигу. Вязкость тиксотропной жидкости зависит от длительности воздействия касательного напряжения, а также от скорости сдвига, так как структурная вязкость изменяется во времени в соответствии со сдвиговой предысторией лидкости. По этой причине тиксотропные системы называют жидкостями с памятью . Будет ли бингамовская вязкопластичная жидкость тиксотропной, зависит от состава и электрохимических условий. Быстро выявить тиксотроп-ность жидкости можно с помощью ротационного вискозиметра, снабженного координатным графопостроителем, путем повышения, а затем снижения частоты вращения ротора. Если на диаг-р15мме появляется петля гистерезиса, жидкость тиксотропна. [c.183]

    Справа от формул указаны индексы фаз, которые присутствуют и в обычном, и в пленочном состоянии. Экспериментальным подтверждением того, что одна и та же трехфазная система может иметь несколько углов смачивания, является гистерезис смачивания — зависимость величины утла смачивания от того, из какого состояния капля пришла к равновесию — от угла большего, чем равновесный, или меньшего (угол натекания и угол оттекания). Другая известная причина гистерезиса смачивания — шероховатость поверхности. [c.566]

    Эта точка зрения была затем развита Баррером и сотр. [28]. Эти авторы связывали гистерезис с переходными углами внутри пор, например, с сфероидальными полостями (рис. 81, бив) и бутылкообразными полостями, а не с У-образными порами. В работе [28] отмечается также, что гистерезис может быть обусловлен причинами, отличными от капиллярности, например структурными изменениями адсорбента. [c.171]

    Равновесное значение угла смачивания устанавливается через определенный, иногда весьма продолжительный период времени (рис. II 1.22). Одной из причин замедленного установления равновесного угла смачивания является гистерезис. Различают кинетический и статический гистерезис смачивания. Наличие гистерезиса смачивания эквивалентно появлению дополнительной силы трения, действующей по контуру и тормозящей продвижение [c.108]

    Рисунок 2 иллюстрирует явление гистерезиса капиллярной конденсации в системе плоских щелей. Здесь кривая 2 рассчитана по уравнениям (13) и (14) нашей работы. Она определяет значения П или p/psJ при которых происходит опорожнение щелевой поры. При этом учтено, что отступающий при опорожнении поры мениск соприкасается с пленкой. Именно по этой причине для расчета кривой 2 использованы уравнения (13) и (14), относящиеся к случаю равновесия мениска с пленкой. [c.208]

    Имеется несколько причин гистерезиса смачивания. Из них чаще всего упоминают шероховатость поверхности подложки. Кроме того, причинами гистерезиса считают проникновение смачивающей жидкости в объем твердого тела и загрязнение поверхности [423—438]. [c.109]

    Скорость разрастания трещин в большей степени зависит от гистерезисных свойств резин. Гистерезис наполненных каучуков выше, чем ненаполненных. Причинами повышенного гистерезиса являются энергия, выделяющаяся при разрыве физических связей между частицами наполнителя и каучуком, и заторможенность движения полимерных цепей у поверхности частиЦ наполнителя. [c.267]

    Здесь могут сказываться также и гистерезисные явления, которые характерны для растворения и осаждения всех полимеров с большими энергиями межмолекулярного взаимодействия. Однако более правильно считать причиной подобного гистерезиса частичную кристаллизацию полимера. С этой точки зрения оказалось целесообразным провести более детальное исследование других систем с участием ПВС и особенно систем, дающих студни. [c.108]

    Для проверки этого были изготовлены модельные образцы со специально созданным микрорельефом, который изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа [103]. Удалось обнаружить, что гистерезис угла смачивания Аф, оцениваемый по разности углов смачивания при натекании ф и оттекании ф , возрастает на 15—25° нри растяжении пленки тефлона, в то время как с учетом микрорельефа эта величина должна была бы составить всего 6—10°. На этом основании был сделан вывод о том, что анизотропия шероховатости не может быть причиной наблюдаемого эффекта [112]. Очевидно, анизотропию смачивания деформированных полимеров следует объяснять [111] зависимостью поверхностной энергии твердого тела от деформации. Поскольку поверхностная энергия тензорная величина, это объяснение вполне убедительно. Согласно [112], анизотропия смачивания может быть вызвана анизотропией механических свойств деформированной подложки и, следовательно, анизотропией нормальной компоненты поверхностной энергии, а также анизотропией силового поля вокруг ориентированных макромолекул. Обнаруженная зависимость смачивания от деформации представляет несомненный теоретический и практический интерес. [c.121]

    ПОД воздействием небольшой вибрации, неизбежной в любой лаборатории. В таких системах гистерезис обусловливается либо, как отмечено выше, загрязнениями поверхности, либо другими причинами, обсуждаемыми ниже. [c.281]

    Причина подобного гистерезиса напряжений в сыпучей среде заключается в наличии сил трения между частицами. Именно по этой причине может возникнуть неопределеиность в решении задачи в рамках ее традиционной постановки. В рассмотренном примере Ох = onst в пределах изменения Ог от az(A) до аг В). И мы не сможем определить точное значение Oz при известном Ох, не зная предыстории формирования сыпучей среды. В рамках известной теории можно определить только предельные значения Сг. [c.11]

    В. Кипение в трубах. В соответствии с общей наблюдаемой закономерностью, согласно которой обработка поверхности при кипении в случае конвекции оказывает меньшее влияние, чем в большом объеме, различные обработки поверхности, о которых речь шла выше, имеют относительно небольшое воздействие на кипение в трубах. Конечно, основная причина заключается в том, что трудно изменить внутренние поверхности. Пористые поверхности не повышают высокие потоки при кипении недогретой жидкости, однако исключается гистерезис кривой кипения для хладоагентов [23]. Различные типы шероховатых поверхностей увеличивают Q в случае недогретой жидкости только на 10% [24]. [c.425]

    Изотермы сорбции паров воды древесиной представлены на рис. 10.1. При поглощении гифоскопической влаги наблюдается характерный гистерезис — отставание обратного процесса десорбции от прямого процесса сорбции, то есть кривая сушки отстает от кривой увлажнения. Вследствие гистерезиса при данной относительной влажности воздуха равновесная влажность древесины будет ниже при достижении ее в процессе сорбции, чем при десорбции. Явление гистерезиса, по-видимому, обусловлено рядом причин, вследствие чего его трактовка неоднозначна. Изотермы сорбции паров воды компонентами древесины и образцами целлюлозы различного происхождения имеют аналогичную форму, различаясь только значениями предела гигроскопичности. С увеличением температуры сорбция воды и гистерезис уменьшаются. [c.264]

    Расхождение кривых / и 2 (гистерезис) указывает на то, что для достижения одной и той же равновесной влажности величина ф воздуха при увлажнении материала должна быть больше, чем при сушке последнего. Вероятной причиной гистерезиса является попадание воздуха в капилляры высушенного материала и его сорбция стенками капилляров. В результате этого при последующем увлажнении материала уменьшается его смачиваемость влагой и для вытеснения воздуха из капилляров требуется болынее парциальное давление водяного пара нли большая величина ф (изотерма сорбции 2 расположена выше изотермы ]).  [c.591]

    Результаты исследований показывают, что при пластовой температуре структурно-механические свойства девонской нефтн проявляются слабо. Они усиливаются с понижением температуры нефти. Это является причиной интенсивного роста вязкости и снижения подвижности нефти. При температуре 25° С подвижность нефти оказывается особенно низкой. Здесь также отмечается гистерезис подвижности даже при градиентах давления выше 0,1 кгс/см 2, м. Это обусловлено влиянием парафинов на фильтрацию нефти. [c.10]

    Характер наблюдаемых изменений позволяет понять их причину. Прежде всего, необходимо обратить внимание на принципиально иной, по сравнению с феррожидкостями, характер зависимости намагниченности суспензий от напряженности поля — наличие гистерезиса. Гистерезис — это несовпадение зависимостей свойства (намагниченности) от параметра состояния (напряженности поля), получаемых при увеличении и при уменьшении значения параметра состояния. Гисте-резис намагниченности наглядно представляется в виде петли гистерезиса (рис. 3.73). Намагничивание суспензии однодоменных частиц магнитно-жесткого материала при напряженности магнитного поля меньшей, чем коэрцитивная сила частиц, возможно только путем механического поворота частиц в магнитном поле достаточно большой напряженности Я. Она должна быть такой, чтобы крутящий момент [тН], действующий на частицу со стороны магнитного поля, превысил момент [c.665]

    При работе с такими смесями холодильщик не сможет определять температуру хладагента в испарителе или конденсаторе по показаниям манометра (как он мог это делать при работе с R12, R22 и R502) по причине неоднозначности соотношения давление-температура из-за известноготемпературного гистерезиса. [c.336]

    Существенно повысились требования к качеству работы датчиков, регуляторов, исполнительных механизмов и пр., так как такие явления, как смещение контрольной точки регуляторов, гистерезис исполнительных механизмов и другие причины, онихапцие качество работы аппаратуры, немедленно приводят к срабатыванию сигнализации. [c.38]

    Рассмотрим результаты многократного измерения адсорбции—десорбции воды на К-, Ы- и Са-образцах со все увеличивающимся конечным относительным давлением (см. рисунок). Характерной особенностью полученных таким образом изотерм является совпадение в первых циклах их адсорбционных и десорбционных ветвей. Лишь после достшкения р р = = 0,65 на изотермах наблюдается необратимый гистерезис. Эти результаты получают простое объяснение, если предположить, что нежесткость субмикроскопической структуры каолинита является причиной появления аномальной гистерезисной петли на изотермах сорбции. [c.74]

    Полученные величины Wo (0,0282 ч- 0,0293 см /г) значительно отличаются от объема воды, соответствующего адсорбции в первом слое [2]. Причиной недозаполнения адсорбционного пространства, кроме различия природы адсорбатов (бензола и воды), может быть также активационный эффект. На последнее обстоятельство указывает сильное влияние следов воды на положение точки начала гистерезиса при адсорбции бензола на монтмориллоните (см. [4]). Возможно, что уход петли гистерезиса в область низких р/р вызывается также активационным эффектом (энергетический барьер для выхода из пор превышает последний для входа в них вследствие неодинаковых условий протекания адсорбционных и десорбционных процессов). [c.277]

    Размягчение, вызванное предшествующей деформацией, также тесно связано с рассеянием энергии или гистерезисом. Гистерезис в наполненных вулканизатах может быть вызван рядом причин, из которых, согласно Маллинзу [270], наиболее важны следующие 1) разрушение вторичных образований частиц наполнителя 2) перестройка молекулярной сетки без разрушения ее структуры 3) разрушение структуры сетки разрыв связей наполнитель — каучук или поперечных связей молекулярной сетки. Все эти процессы могут происходить одновременно. Однако разрушение структуры сетки, обусловленное разрывом связей между каучуком или наполнителем или разрушением поперечных связей, незначительно влияет на рассеяние энергии при малых и умеренных деформациях. В основе сеточных теорий усиления, рассмотренных Бики [536], лежит положение о том, что между цепями каучука и частицами усиливающего наполнителя существуют прочные связи и что неподвижные узлы сетки, образованные такими связями, оказывают влияние на механические свойства резины. Степень этого влияния зависит главным образом от числа связей и их прочности, а также от подвижности частиц наполнителя в среде каучука. Для [c.267]

    Причины гистерезиса можно разбить на три группы. Во-первых, вполне очевидно, что загрязнение поверхности твердого тела или жидкости должно способствовать гистерезису. Предположим, например, что поверхность твердого тела первоначально загрязнена некоторым количеством масла. При контакте с водой значительная часть масла растечется по ее поверхности, в результате освобождающаяся от воды поверхность твердого тела при измерении угла оттекания имеет более низкое значение л или более высокое значение чем свежая поверхность, на которую вначале натекала жидкость. Анализ уравнения (УП-18) показывает, что при этом угол оттекания становится меньше угла натекания. Работая с графитом и тальком, Фоуке и Гаркинс [30] показали, что тщательная очистка поверхностей жидкости и твердого [c.279]

    Деттр и Джонсон [47] (см. также работу Гуда [44]) рассмотрели модель поверхности, покрытой синусоидальными бороздками (см. рис. УИ-8), концентрическими с каплей сферической формы (т. е. влияние силы тяжести в данном случае не учитывается). Минимизация свободной поверхностной энергии (которая, согласно уравнению Юнга, определяет локальный краевой угол) приводит к конфигурации капли с кажущимся краевым углом вг, соответствующим уравнению (УП-31). При последовательном изменении формы капли постоянного объема вследствие движения ее фронта через выступы поверхности свободная энергия системы проходит через максимум. Фактическая высота энергетических барьеров при этом довольно мала, но все же наличие этих барьеров позволяет предполагать, что причиной гистерезиса в данной системе является недостаточность макроскопической колебательной энергии капли для их преодоления. Более количественные, но в общем такие же по смыслу аргументы в пользу рассматриваемой модели приводят Бикермзн [39], Шаттлуорс и Бэйли [43] и Шварц и Минор [48]. [c.280]

    В данном обзоре изменения объема, имеющие место при адсорбции, рассматриваются с точки зрения тех сведений, которые они могут дать о процессе физической адсорбции. В настоящее время хорощо известно, что при соответствующих условиях физическая адсорбция может реализоваться далеко за пределами монослоя (где заполнение 8 = 1) с образованием полимолекулярных слоев [78]. В области полимолекулярной адсорбции процесс формально описывают как физическую адсорбцию, но фактически он более сходен с процессами конденсации, которые протекают при переходах пара (в объеме) в жидкость. Когда полимолекулярная адсорбция происходит на адсорбентах с мелкими порами, имеет место процесс капиллярной конденсации [79]. Его связывают с гистерезисом на изотермах и, так как последние необратимы, применение термодинамики в этой области весьма затруднительно. Мак-Интощ с сотрудниками [67—69] использовал весьма интересным способом данные об изменении объема при адсорбции и получил больще сведений о гистерезисе, чем можно было бы получить на основании одних изотерм. Явление гистерезиса, интересное само по себе, по-видимому, мало связано с адсорбционными эффектами, наблюдающимися при заполнениях, меньших единицы, и зависит от характера пористости адсорбента. Как по этой причине, так и потому, что оно, по-видимому, в значительной степени является неспецифическим по своей природе, мы не будем здесь вдаваться в более подробное рассмотрение. [c.262]


Гистерезис что это кратко и понятно

Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отставание, запаздывание) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния.

Содержание

В физике [ править | править код ]

Наибольший интерес представляют магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис.

Магнитный гистерезис [ править | править код ]

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагниченности и вектора напряжённости магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.

Явление магнитного гистерезиса наблюдается не только при изменении поля H по величине и знаку, но также и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при вращении образца относительно фиксированного направления H.

Теория явления гистерезиса учитывает конкретную магнитную доменную структуру образца и её изменения в ходе намагничивания и перемагничивания. Эти изменения обусловлены смещением доменных границ и ростом одних доменов за счёт других, а также вращением вектора намагниченности в доменах под действием внешнего магнитного поля. Всё, что задерживает эти процессы и способствует попаданию магнетиков в метастабильные состояния, может служить причиной магнитного гистерезиса.

В однодоменных ферромагнитных частицах (в частицах малых размеров, в которых образование доменов энергетически невыгодно) могут идти только процессы вращения M. Этим процессам препятствует магнитная анизотропия различного происхождения (анизотропия самого кристалла, анизотропия формы частиц и анизотропия упругих напряжений). Благодаря анизотропии, M как будто удерживается некоторым внутренним полем H A <displaystyle H_> (эффективным полем магнитной анизотропии) вдоль одной из осей лёгкого намагничивания, соответствующей минимуму энергии. Магнитный гистерезис возникает из-за того, что два направления M (по и против) этой оси в магнитоодноосном образце или несколько эквивалентных (по энергии) направлений М в магнитомногоосном образце соответствуют состояниям, отделённым друг от друга потенциальным барьером (пропорциональным H A <displaystyle H_> ). При перемагничивании однодоменных частиц вектор M рядом последовательных необратимых скачков поворачивается в направлении H. Такие повороты могут происходить как однородно, так и неоднородно по объёму. При однородном вращении M коэрцитивная сила H c ≈ H A <displaystyle H_approx H_> . Более универсальным является механизм неоднородного вращения M. Однако наибольшее влияние на H c <displaystyle H_> он оказывает в случае, когда основную роль играет анизотропия формы частиц. При этом H c <displaystyle H_> может быть существенно меньше эффективного поля анизотропии формы.

Сегнетоэлектрический гистерезис [ править | править код ]

Сегнетоэлектрический гистерезис — неоднозначная петлеобразная зависимость поляризации P <displaystyle P> сегнетоэлектриков от внешнего электрического поля E <displaystyle E> при его циклическом изменении. Сегнетоэлектрические кристаллы обладают в определенном температурном интервале спонтанной (самопроизвольной, то есть возникающей в отсутствие внешнего электрического поля) электрической поляризацией P c <displaystyle P_> . Направление поляризации может быть изменено электрическим полем. При этом зависимость P <displaystyle P> ( E <displaystyle E> ) в полярной фазе неоднозначна, значение P <displaystyle P> при данном E <displaystyle E> зависит от предыстории, то есть от того, каким было электрическое поле в предшествующие моменты времени. Основные параметры сегнетоэлектрического гистерезиса:

  • остаточная поляризация кристалла P r <displaystyle P_>, при E = 0 <displaystyle E=0>
  • значение поля E K t <displaystyle E_>(коэрцитивное поле) при котором происходит переполяризация

Упругий гистерезис [ править | править код ]

В теории упругости явление гистерезиса наблюдается в поведении упругих материалов, которые под воздействием больших давлений способны сохранять деформацию и утрачивать её при воздействии обратного давления (например, вытягивание сжатого стержня). Во многом именно это явление объясняет анизотропию механических характеристик кованых изделий, а также их высокие механические качества.

Различают два вида упругого гистерезиса — динамический и статический.

Динамический гистерезис наблюдают при циклически изменяющихся напряжениях, максимальная амплитуда которых существенно ниже предела упругости. Причиной этого вида гистерезиса является неупругость либо вязкоупругость. При неупругости, помимо чисто упругой деформации (отвечающей закону Гука), имеется составляющая, которая полностью исчезает при снятии напряжений, но с некоторым запаздыванием, а при вязкоупругости эта составляющая со временем исчезает не полностью. Как при неупругом, так и вязкоупругом поведении величина Δ U <displaystyle Delta U> — энергия упругой деформации — не зависит от амплитуды деформации и меняется с частотой изменения нагрузки. Также динамический гистерезис возникает в результате термоупругости, магнитоупругих явлений и изменения положения точечных дефектов и растворённых атомов в кристаллической решётке тела под влиянием приложенных напряжений.

В электронике и электротехнике [ править | править код ]

В электронике и электротехнике используются устройства, обладающие магнитным гистерезисом — различные магнитные носители информации, или электрическим гистерезисом, например, триггер Шмитта или гистерезисный двигатель.

Гистерезис используется для подавления шумов (быстрых колебаний, дребезга контактов) в момент переключения логических сигналов.

В электронных приборах всех видов наблюдается явление теплового гистерезиса: после нагрева прибора и его последующего охлаждения до начальной температуры его параметры не возвращаются к начальным значениям. Из-за неодинакового теплового расширения кристаллов полупроводников, кристаллодержателей, корпусов микросхем и печатных плат в кристаллах возникают механические напряжения, которые сохраняются и после охлаждения. Явление теплового гистерезиса наиболее заметно в прецизионных источниках опорного напряжения, используемых в измерительных аналого-цифровых преобразователях. В современных микросхемах относительный сдвиг опорного напряжения вследствие теплового гистерезиса составляет порядка 10—100 ppm [1] .

В биологии [ править | править код ]

Гистерезисные свойства характерны для скелетных мышц млекопитающих.

В экологии популяций система «хищник — жертва» обладает гистерезисом и/или запаздыванием численного отклика хищника.

В почвоведении и геологии [ править | править код ]

Практический интерес также представляет запаздывание изменения температуры грунта на различных глубинах от колебаний температуры воздуха. Осенью и в начале зимы когда температура воздуха опускается ниже нуля, накопленное грунтом за тёплый сезон тепло ещё остаётся в грунте. Это создаёт благоприятные условия для использования грунтовых тепловых насосов для отопления.

В гидрологии [ править | править код ]

Зависимость Q=f(H) — связь расходов и уровней воды в реках — имеет петлеобразную форму.

В экономике [ править | править код ]

Некоторые экономические системы проявляют признаки гистерезиса: например, могут потребоваться значительные усилия, чтобы начать экспорт в какой-либо отрасли, но для его поддержания на постоянном уровне — небольшие.

В теории игр эффект гистерезиса проявляется в том, что небольшие отличия по одному или нескольким параметрам приводят две системы в противоположные стабильные равновесия, например, «хорошее» — доверие, честность и высокое благосостояние; и «плохое» — воровство, недоверие, коррупция и бедность. Несмотря на небольшие первоначальные различия, системы требуют огромных усилий для перехода из одного равновесия в другое.

Эффект гистерезиса — состояние безработицы; достигнув достаточно высокого уровня, она может в определенной мере самовоспроизводиться и удерживаться на нём. Экономические причины гистерезиса (долгосрочной негибкости рынка труда) неоднозначны. Некоторые институциональные факторы ведут к гистерезису. Например, социальное страхование, особенно страхование по безработице, может через налоговую систему снижать спрос фирм на рабочую силу в официальной экономике.

Безработица может вести к потере человеческого капитала и к «помечиванию» тех, кто долгое время остается безработным. Профсоюзы могут вести переговоры с целью поддерживать благосостояние их настоящих членов, игнорируя интересы аутсайдеров, оказавшихся безработными. Фиксированные издержки, связанные со сменой должности, места работы или отрасли, также могут приводить к гистерезису.

Наконец, возможны трудности при различении реальных и кажущихся явлений гистерезиса, когда конечное состояние системы определяется её текущей динамикой или её начальным состоянием. В первом случае гистерезис отражает наше незнание: добавив недостающие переменные и информацию, можно более полно описать эволюцию изучаемой системы. Др. интерпретация явления гистерезиса — простое существование нескольких состояний равновесия, когда невидимые воздействия перемещают экономику из одного состояния равновесия в др.

В социологии [ править | править код ]

Формирование общественного мнения и управление им никогда не осуществляется мгновенно. Всегда есть какая-то задержка. Это связано с полным или частичным отказом от стереотипного традиционного мышления и необходимостью «поддаться» в определенных случаях переубеждению и следованию новым взглядам, которые формируются определёнными субъектами. В качестве субъектов формирования общественного мнения и управления им могут выступать государство, партии, общественные организации, их лидеры, руководители и управленцы различного уровня и др.

В характере формирования общественного мнения важно учитывать два существенных обстоятельства [2] .

Одно из них указывает на взаимосвязь приложенных усилий субъектом влияния и достигнутым результатом. Уровень затраченной субъектом просветительской и пропагандистской работы можно соотносить с уровнем «намагниченности» (степенью вовлеченности в новую идею) объекта-носителя общественного мнения, социальную группу, коллектив, социальную общность или общество в целом; при этом может обнаружиться некоторое отставание объекта от субъекта. Переубеждение, в том числе с предполагаемыми деструктивными последствиями, далеко не всегда проходит успешно. Оно зависит от собственных моральных ценностей, обычаев, традиций, характера предыдущего воспитания, от этических норм, доминирующих в обществе и т. д.

Второе обстоятельство связано с тем, что новый этап формирования общественного мнения можно соотносить с историей объекта, его опытом, его оценкой теми, кто ранее выступал объектом формирования общественного мнения. При этом можно обнаружить, что «точка отсчёта» времени формирования общественного мнения смещается относительно прежней, что является характеристикой самой системы и её текущего состояния.

В философии [ править | править код ]

Жиль Делёз использует понятие гистерезиса при характеристике монадологии Лейбница.

Математические модели гистерезиса [ править | править код ]

Появление математических моделей гистерезисных явлений обуславливалось достаточно богатым набором прикладных задач (прежде всего в теории автоматического регулирования), в которых носители гистерезиса нельзя рассматривать изолированно, поскольку они являлись частью некоторой системы. В 1960-х годах в Воронежском университете начал работать семинар под руководством М. А. Красносельского, на котором создавалась строгая математическая теория гистерезиса [3] .

Позднее, в 1983 году появилась монография М. А. Красносельского и А. В. Покровского [4] , в которой различные гистерезисные явления получили формальное описание в рамках теории систем: гистерезисные преобразователи трактовались как операторы, зависящие от своего начального состояния как от параметра, определённые на достаточно богатом функциональном пространстве (например, в пространстве непрерывных функций), действующие в некотором функциональном пространстве. Параметрическое описание различных петель гистерезиса предложено в работе Р. В. Лапшина. [5] Помимо классических петель замена в данной модели гармонических функций на трапецеидальные или треугольные импульсы позволяет получить кусочно-линейные петли гистерезиса, которые часто встречаются в задачах дискретной автоматики. Имеется реализация модели гистерезиса на языке программирования R (пакет Hysteresis [6] ).

Определение понятия

У слова «Гистерезис» греческие корни, оно переводится как запаздывающий или отстающий. Этот термин используется в разных сферах науки и техники. В общем смысле понятие гистерезис отличает различное поведение системы при противоположных воздействиях.

Это можно сказать и более простыми словами. Допустим есть какая-то система, на которую можно влиять в нескольких направлениях. Если при воздействии на неё в прямом направлении, после прекращения система не возвращается в исходное состояние, а устанавливается в промежуточном — тогда чтобы вернуть в исходное состояние нужно воздействовать уже в другом направлении с какой-то силой. В этом случае система обладает гистерезисом.

Иногда это явление используется в полезных целях, например, для создания элементов, которые срабатывают при определённых пороговых значениях воздействующих сил и для регуляторов. В других случаях гистерезис несёт пагубное влияние, рассмотрим это на практике.

Гистерезис в электротехнике

В электротехнике гистерезис — это важная характеристика для материалов, из которых изготавливаются сердечники электрических машин и аппаратов. Прежде чем приступать к объяснениям, давайте рассмотрим кривую намагничивания сердечника.

Изображение на графике подобного вида называют также петлей гистерезиса.

Важно! В данном случае речь идет о гистерезисе феромагнетиков, здесь это нелинейная зависимость внутренней магнитной индукции материала от величины внешней магнитной индукции, которая зависит от предыдущего состояния элемента.

При протекании тока через проводник вокруг последнего возникает магнитное и электрическое поле. Если смотать провод в катушку и пропустить через него ток, то получится электромагнит. Если поместить внутрь катушки сердечник, то её индуктивность увеличится, как и силы, возникающие вокруг неё.

Отчего зависит гистерезис? Соответственно сердечник изготавливается из металла, от его типа зависят его характеристики и кривая намагничивания.

Если использовать, например, каленную сталь, то гистерезис будет шире. При выборе так называемых магнитомягких материалов — график сузится. Что это значит и для чего это нужно?

Дело в том, что при работе такой катушки в цепи переменного тока ток протекает то в одном, то в другом направлении. В результате и магнитные силы, полюса постоянно переворачивается. В катушке без сердечника это происходит в принципе одновременно, но с сердечником дела обстоят иначе. Он постепенно намагничивается, его магнитная индукция возрастает и постепенно доходит до почти горизонтального участка графика, который называется участком насыщения.

После этого, если вы начнете изменять направление тока и магнитного поля, сердечник должен будет перемагнитится. Но если просто отключить ток и тем самым убрать источник магнитного поля, сердечник все равно останется намагниченным, хоть и не так сильно. На следующем графике это точка «А». Чтобы его размагнитить до исходного состояния нужно создать уже отрицательную напряженность магнитного поля. Это точка «Б». Соответственно ток в катушке должен протекать в обратном направлении.

Значение напряженности магнитного поля для полного размагничивания сердечника называется коэрцитивной силой и чем она меньше, тем лучше в данном случае.

Перемагничивание в обратном направлении будет проходить аналогично, но уже по нижней ветви петли. То есть при работе в цепи переменного тока часть энергии будет затрачиваться на перемагничивание сердечника. Это ведёт к тому что КПД электродвигателя и трансформатора снижается. Соответственно это приводит к его нагреву.

Важно! Чем меньше гистерезис и коэрцитивная сила, тем меньше потери на перемагничивание сердечника.

Кроме выше описанного гистерезис характерен и для работы реле и других электромагнитных коммутационных приборов. Например, ток отключения и включения. Когда реле выключено, чтобы оно сработало нужно приложить определённый ток. При этом ток его удержания во включенном состоянии может быть намного ниже тока включения. Оно отключится только тогда, когда ток опустится ниже тока удержания.

Гистерезис в электронике

В электронных устройствах гистерезис несёт в основном полезные функции. Допустим это используется в пороговых элементах, например, компараторах и триггерах Шмидта. Ниже вы видите график его состояний:

Это нужно в тех случаях, чтобы устройство сработало при достижении сигнала X, после чего сигнал может начать уменьшаться и устройство не отключилось до тех пор, пока сигнал не упадет до уровня Y. Такое решение используется для подавления дребезга контакта, помех и случайных всплесков, а также в различных регуляторах.

Например, термостат или регулятор температуры. Обычно его принцип действия заключается в том, чтобы отключить нагревательный (или охладительный) прибор в тот момент, когда температура в помещении или другом месте достигла заданного уровня.

Рассмотрим два варианта работы кратко и просто:

  1. Без гистерезиса. Включение и отключение при заданной температуре. При этом здесь есть нюансы. Если вы установили регулятор температуры на 22 градуса и обогреваете комнату до этого уровня, то как только в комнате будет 22 он выключится, а когда вновь опустится до 21 – включится. Это не всегда правильное решение, потому что ваш управляемый прибор будет слишком часто включаться и отключаться. К тому же в большинстве бытовых и многих производственных задачах нет нужды настолько четкой поддержки температуры.
  2. С гистерезисом. Чтобы сделать некий зазор в допустимом диапазоне регулируемых параметров применяют гистерезис. То есть, если вы установили температуру в 22 градуса, то, как только она будет достигнута, обогреватель отключится. Допустим, что гистерезис в регуляторе установлен на зазор в 3 градуса, то обогреватель вновь заработает только тогда, когда температура воздуха опустится до 19 градусов.

Иногда этот зазор регулируется на ваше усмотрение. В простых исполнениях используются биметаллические пластины.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео, в котором рассказывается, что такое гистерезис и как его можно использовать:

Мы рассмотрели явление и применение гистерезиса в электрике. Итог следующий: в электроприводе и трансформаторах он несет пагубный эффект, а в электронике и разнообразных регуляторах находит и полезное применение. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Гистерезис в общем понятии (от греческого – отстающий) — это свойство определенных физических, биологических и иных систем, которые реагируют на соответствующие воздействия с учетом текущего состояния, а также предыстории.

Гистерезис характерен т.н. «насыщением», и различными траекториями соответствующих графиков, отмечающих состояние системы в данный момент времени. Последние, в итоге, имеют форму остроугольной петли.

Если же рассматривать конкретно электротехнику, то каждый электромагнитный сердечник после окончания воздействия электрического тока в течение некоторого времени сохраняет собственное магнитное поле, называемое остаточным магнетизмом.

Его величина зависит, прежде всего, от свойств материала: у закаленной стали она существенно выше, чем у мягкого железа.

Но, в любом случае, явление остаточного магнетизма всегда присутствует при перемагничивании сердечника, когда необходимо размагнитить его до нуля, а затем изменить полюс на противоположный.

Любое изменение направления тока в обмотке электромагнита предусматривает (из-за наличия вышеуказанных свойств материала) предварительное размагничивание сердечника. Только после этого он может поменять свою полярность — это известный закон физики.

Для перемагничивания в обратном направлении необходим соответствующий магнитный поток.

Другими словами: изменение магнитной индукции сердечника не «поспевает» за соответствующими изменениями магнитного потока, которое оперативно создает обмотка.

Вот эта временная задержка намагничивания сердечника от изменений магнитных потоков и получило название в электротехнике как гистерезис.

Каждое перемагничивание сердечника предусматривает избавление от остаточного магнетизма путем воздействия противонаправленным магнитным потоком. На практике это приводит к определенным потерям электроэнергии, которые тратятся на преодоление «неправильной» ориентации молекулярных магнитиков.

Последние проявляются в виде выделения тепла, и представляют так называемые затраты на гистерезис.

Таким образом, стальные сердечники, например, статоров или якорей электродвигателей или генераторов, а также силовых трансформаторов, должны иметь по возможности наименьшую корреляционную силу. Это позволит снизить гистерезисные потери, повысив в итоге КПД соответствующего электрического агрегата или прибора.

Сам процесс намагничивания определяется соответствующим графиком – так называемой петлей гистерезиса. Она представляет замкнутую кривую, отображающую зависимость скорости намагничивания от изменения динамики напряженности внешнего поля.

Большая площадь петли подразумевает, соответственно, и большие затраты на перемагничивание.

Также практически во всех электронных приборах наблюдается и такое явление, как тепловой гистерезис – невозвращение после прогрева аппаратуры к изначальному состоянию.

В электротехнике и электронике явление гистерезиса используется в различных магнитных носителях информации (например, триггерах Шмидта), или в специальных гистерезисных электродвигателях.

Широкое распространение этот физический эффект нашел также в различных устройствах, предназначенных для подавления различных шумов (дребезг контактов, быстрые колебания и т. п.) в процессе переключения логических схем.

small hysteresis — Russian translation – Linguee

It’s very important that the vacuum inside the machine continues to rise gradually towards the Vi + hysteresis value.

isve.com

Важно, что бы вакуум внутри сушилки продолжал постепенно подниматься до достижения желаемых значений.

isve.com

As a non-contact system, REXA rings are directly locked to the

[…]

rotor, eliminating coupling losses,

[…] oscillation, shaft torsion and other hysteresis errors that plague enclosed […]

encoders.

renishaw.com

Будучи бесконтактной системой, кольца REXA фиксируются непосредственно на роторе, что позволяет избавиться от погрешностей, вносимых соединительной муфтой,

[…]

колебаниями, кручением вала, и от

[…] других ошибок, определяемых механическим гистерезисом, которые являются […]

бичом всех энкодеров закрытого исполнения.

renishaw.ru

With tools such as data reduction or peak

[…]

& trend monitoring, you can also

[…] store both tracking (hysteresis) data and peak/trend […]

data with different cycle intervals and logging rates.

instron.com

Сокращение объема

[…]

данных и отслеживание пиков и трендов

[…] позволяет вам хранить изменения данных (гистерезис) […]

и данные о пиках и трендах с различными

[…]

интервалами между циклами и скоростью регистрации.

instron.ru

One of the main goals of the Small Islands Voice (SIV) project […]

is to optimise the use of ICTs so that the views of the general

[…]

public are heard, and that these views work as a driving force for development in the islands.

unesdoc.unesco.org

Одна из основных

[…] целей проекта «Голос малых островов» (ГМО) заключается […]

в оптимизации использования ИКТ, с тем чтобы можно

[…]

было услышать мнения широких кругов общественности и чтобы эти мнения использовались в качестве движущей силы развития этих островов.

unesdoc.unesco.org

If the current temperature is higher than the

[…] desired temperature plus the hysteresis, the thermostat will switch […]

the heating off (the symbol

[…]

of wavy lines will disappear).

jablotron.cz

Если текущая температура

[…] выше установленной плюс гистерезис, термостат выключает нагрев […]

(символ волн выключается).

jablotron.ua

I.e., the release point is

[…] situated at the hysteresis value over the operating point.

ziehl-abegg.com

Т.е. точка отключения находится

[…] выше точки включения на величину гистерезиса.

ziehl-abegg.com

FASTRACK is a revolutionary new linear scale system that consists of two miniature, yet rugged, guide rails that securely retain Renishaw’s new low-profile

[…]

stainless steel scales and allow them to freely expand at their own

[…] thermal expansion coefficient with almost zero hysteresis.

renishaw.com

FASTRACK — это принципиально новая система, состоящая из двух миниатюрных, но прочных направляющих, которые надёжно удерживают новые тонкие масштабные ленты компании Renishaw, изготовленные из нержавеющей стали, и обеспечивают

[…]

возможность свободного удлинения в соответствии с их коэффициентом

[…] температурного расширения при практически нулевом гистерезисе.

renishaw.ru

Within the project, an effective contribution to poverty alleviation through pilot projects in selected Andean countries and Brazil addressing environmental, technological, economic and social challenges of sustainable local development based on artisanal and smallscale mining is implemented.

unesdoc.unesco.org

В рамках этого проекта был внесен эффективный вклад в дело борьбы с нищетой путем реализации в некоторых андских странах и в Бразилии пилотных проектов, касающихся окружающей среды, технологии, экономики и социальной жизни, связанных с устойчивым развитием на местном уровне, основанном на ремесленной и маломасштабной деятельности в области горного дела.

unesdoc.unesco.org

While welcoming Presidential Order No. 383-Z of 15 July 2002 on meeting the international obligations arising from the

[…]

Organization for Security and

[…] Co-operation in Europe document on small arms and light weapons, the Committee regrets that the export of small and light arms to countries where information […]

has been received

[…]

that children may be involved in armed conflict is not prohibited by law.

daccess-ods.un.org

Приветствуя изданный Президентом Республики Беларусь Указ № 383-Z от 15 июля 2002 года «О выполнении Республикой Беларусь международных обязательств,

[…]

вытекающих из документа

[…] Организации по безопасности и сотрудничеству в Европе о легком и стрелковом оружии», Комитет сожалеет о том, что экспорт легкого и стрелкового оружия […]

в страны, где получена

[…]

информация о том, что дети могут быть вовлечены в вооруженный конфликт, не запрещен законом.

daccess-ods.un.org

To avoid this effect also with a fluctuating product surface, setting

[…] a difference (hysteresis) of 5 % between […]

the switching points is a good idea.

vega.com

Для исключения подобного эффекта также при

[…]

волнении поверхности продукта, имеет смысл устанавливать точки переключения

[…] с разностью между нимиистерезисом) минимум 5 %.

vega.com

We recommend Bluehill® Software with the TestProfiler Module to load and unload

[…] the specimen, and to obtain a typical hysteresis curve.

instron.us

Мы рекомендуем программное

[…]

обеспечение Bluehillс Построителем шаблонов испытаний для загрузки

[…] и разгрузки образцов и получения обычной гистеризисной […]

кривой.

instron.ru

Additionally, for each cooling

[…] phase, one switching hysteresis and a switch-off delay […]

can be adjusted.

highvolt.de

Для каждой ступени охлаждения

[…] также можно настроить гистерезис переключения и время задержки […]

выключения.

highvolt.de

If heat take-off is smaller than the minimum power of the burner, then, of course, this heat will be utilised in some way – the temperature of the boiler will increase above the set value and if it exceeds that value by the so-called upper hysteresis (i.e. the upper admissible deviation, e.g. by 5 °C), the burner will […]

go into the extinction mode and will

[…]

ignite again only after the boiler temperature decreases back to the set value.

eco-palnik.pl

Если прием тепла меньше чем минимальная мощность горелки, конечно, это повлияет на повышение температуры котла свыше установленной, а если превысит ее на уровень верхнего гистерезиса — то есть на допустимое отклонение — напр. на 5 °C, горелка перейдет в режим тушения и включится только после понижения температуры котла […]

до установленного значения.

eco-palnik.pl

Both relays work without delay

[…] time and with a hysteresis of approx. 5 %.

heinzmann.com

Оба реле работают без

[…] временной задержки и с гистерезисом около 5 %.

heinzmann.com

The possible asymmetry of the hysteresis of phase transformations […]

in the metal-hydrogen systems has been debated for many

[…]

decades, but no experiment could univocally demonstrate its occurrence and the suggested explanations contradicted thermodynamics.

issp.ac.ru

Возможность сильной асимметрии гистерезиса фазовых превращений в системах […]

металл-водород дебатировалась на протяжении многих

[…]

десятилетий, но эксперименты не давали однозначного подтверждения ее наличия, а предлагавшиеся объяснения противоречили термодинамике.

issp.ac.ru

Signal conditioning instrument as level switch for single point control. 1 sensor input for

[…]

capacitive electrodes or pressure transmitters. 1 relay output (spdt) and 1

[…] transistor output with fixed switching hysteresis.

ohmartvega.com

Устройство формирования сигнала как переключатель граничных состояний уровня для управления одной точкой. 1 вход для емкостного измерительного зонда или преобразователя

[…]

давления. 1 релейный выход (однополюсный на два направления) и 1

[…] транзисторный выход с постоянным гистерезисом […]

переключения.

ohmartvega.com

Latvia believed that accommodation of special procedures mandate-holders does not place a significant burden on a country, even a small one, as shown by a number of small States that have issued standing invitations, and believes that special procedures mandate-holders are sensitive to the resource constraints of smaller States in the preparation of their visits.

daccess-ods.un.org

По мнению Латвии, прием мандатариев специальных процедур не сильно обременяет страны, даже маленькие, на что указывали ряд малых государств, направивших постоянно действующие приглашения, и она полагает, что мандатарии специальных процедур при подготовке своих посещений внимательно относятся к проблеме ограниченности ресурсов более мелких государств.

daccess-ods.un.org

Since, as revealed by the outcome of the survey conducted, such factors as lack of familiarity with the principles of designing a business plan, accounting rules, trade law, tax law, etc.

[…]

are responsible for the failure of the

[…] newly established smallsized enterprises, […]

the Ministry of Labor and Social Affairs

[…]

has obliged applicants for business facilities to pass entrepreneurial and business training courses in line with its “plan to develop and expand fast-return projects”.

daccess-ods.un.org

Как показывают результаты проведенного опроса, такие факторы, как недостаточное знакомство с принципами разработки бизнес-планов, правил бухгалтерского учета,

[…]

торгового права, налогового права и т.д.

[…] обусловливают неудачи в деятельности новых […]

малых предприятий, поэтому Министерство

[…]

труда и социальных вопросов обязало претендентов на получение деловых кредитов проходить обучение на курсах для предпринимателей и деловых людей в соответствии со своим «планом развития и расширения быстро окупаемых проектов».

daccess-ods.un.org

The lower end of the range applied to relatively simple ERP implementations in environments in which little or no re-engineering of processes was required, the existing processes were already running at full efficiency, the systems were already integrated, there was little complexity in conversion from the old to the new

[…]

system, there was high organizational readiness

[…] and a single or small number of geographical […]

areas were to be considered.

daccess-ods.un.org

К нижней части этого диапазона относятся относительно простые виды применения ОПР в условиях, когда требуются незначительные или вообще не требуются технические переделки, действующие процессы уже используются с максимальной эффективностью, системы интегрированы, переход от старой к новой системе не представляет значительных

[…]

трудностей, достигнута высокая

[…] организационная готовность и необходимо учесть […]

один или всего лишь несколько географических районов.

daccess-ods.un.org

As foreign participation in those projects was very low, due to their small scale compared to larger infrastructure projects, bundling many smaller individual projects to create larger packages could generate the interest of foreign investors.

daccess-ods.un.org

Поскольку иностранное участие в этих проектах, сильно уступающих крупным инфраструктурным проектам, было очень ограниченным, их объединение в более крупные проекты могло привлечь к ним интерес зарубежных инвесторов.

daccess-ods.un.org

The other important pillar of the National Urban Development Policy is to promote rural-urban linkage that includes a SmallTowns Development Program, which will provide support services, such as development plans, basic services, and digital mapping to 600 small towns; preparing and providing management support resources for provision of basic services; and market infrastructure development in smaller towns.

daccess-ods.un.org

Еще одним важным компонентом национальной политики городского развития является содействие установлению связей между сельскими и городскими районами, включая программу развития малых городов, в рамках которой будут оказываться такие вспомогательные услуги, как разработка планов развития, оказание базовых услуг и составление цифровых карт по 600 малым городам; разработка и предоставление управленческой поддержки в области оказания базовых услуг; а также развитие рыночной инфраструктуры в малых городах.

daccess-ods.un.org

To avoid false alarms, the

[…] sensor is set to a response delay (hysteresis) of 5 as standard.

download.sew-eurodrive.com

Для предотвращения ошибочной сигнализации датчик имеет

[…] заводскую настройку задержки реакции (гистерезис) на значение 5.

download.sew-eurodrive.com

Development of the electromechanical

[…] systems on the basis of the hysteresis motors for the textile, chemical […]

and atomic industry and the absorbent technology.

mpei.ru

Разработка

[…] электромеханических систем на основе гистерезисных двигателей для текстильной, […]

химической и атомной промышленности

[…]

и гироскопической техники

mpei.ru

They are the high initial magnetic permeability, linearity of magnetization properties and narrow hysteresis loop that explain the resistance of metrological characteristics of CTs with magnetic cores of nanocrystalline alloys to magnetization with direct current: complete magnetization reversal of the core at supply of alternate current occurs even at weak field intensity and at values of initial current of 1-2% I1n.

yudzhen.com

Менавіта высокай пачатковай магнітнай пранікальнасцю, лінейнасцю характарыстык намагнічвання і вузкай пятлёй гістарэзісу тлумачыцца ўстойлівасць метралагічных характарыстык трансфарматара току з магнітапровадамі з нанакрысталічных сплаваў да намагнічвання пастаянным токам: поўнае перамагнічвання стрыжня пры падачы пераменнага току адбываецца ў іх ужо пры малой напружанасці магнітнага поля і значэннях першаснага току 1 -2% I1н.

yudzhen.by

Signal conditioning instrument as level switch for two sensors for single point control. 2 sensor inputs for

[…]

capacitive electrodes or pressure transmitters. 2 relay

[…] outputs (spdt) and 2 transistor outputs with fixed switching hysteresis.

ohmartvega.com

Устройство формирования сигнала как переключатель граничного состояния уровня для двух датчиков с управлением в одной точке. 2 входа для емкостных измерительных зондов или преобразователей

[…]

давления. 2 релейных выхода

[…] (однополюсных на два направления) и 2 транзисторных выхода с постоянным гистерезисом […]

переключения.

ohmartvega.com

Hysteresis of the boiler temperature [h […]

5] — this parameter defines, to which value should temperature of water in the boiler

[…]

decrease, under value set through rotary thermostat to start the suction fan.

attack-sro.sk

Гистерезия котловой температуры [h 5] […]

– этой параметр показывает, на какую величину должна быть понижена температура воды

[…]

в котле, ниже величины отрегулировану поворотным термостатом, чтобы был включен одтяжный вентилятор.

attack-sro.sk

However this model can’t take into account all the diversification of reality that shows itself in random error of measurement. Reasons for the last can lie in

[…]

stochastic effects that are determined

[…] by backlash, friction, hysteresis, joint effects of influencing […]

quantities and so on.

mscsmq.vniim.ru

Однако эта модель не может учесть всё многообразие реальной действительности, проявляющееся в случайной погрешности измерения, причиной которой

[…]

могут быть стохастические

[…] явления, обусловленные люфтом, трением, гистерезисом, совместным […]

влиянием влияющих величин и т.д.

mscsmq.vniim.ru

With analogue control, actuator wear is

[…] reduced by the adaptive hysteresis band (refer to 7.4.1.2 […]

General information about these Operating Instructions).

ari-armaturen.com

При аналоговом управлении износ привода уменьшается с

[…] помощью адаптивного диапазона гистерезиса (см. […]

7.4.1.2 Общие сведения, содержащиеся в

[…]

инструкции по эксплуатации).

ru.ari-armaturen.com

Interferences on the control signal lines are

[…] suppressed by the dynamic hysteresis automatically.

ari-armaturen.es

Помехи на линиях передачи управляющих сигналов автоматически

[…] подавляются посредством динамического гистерезиса.

ru.ari-armaturen.com

Furthermore 4 additional control

[…]

mechanisms are available to control the Outputs (Programmable Output Pulse, Output State

[…] Control, Manual Control and Hysteresis).

downloads.industrial.omron.eu

Более того, для управления выходами

[…]

имеются еще 4 средства (программируемый выходной импульс, управление состоянием

[…] выхода, ручное управление и гистерезис).

downloads.industrial.omron.eu

Гистерезис — обзор | Темы ScienceDirect

Характеристика петель гистерезиса

Петли гистерезиса подразделяются на четыре типа. Эти типы получили обозначение h2 – h5 комитетом IUPAC [5]. Рис. 9–12 схематично представлены эти четыре типа.

Рис. 9. Петля гистерезиса типа h2.

Рис. 10. Петля гистерезиса типа h3.

Рис. 11. Петля гистерезиса типа h4.

Рис. 12. Петля гистерезиса типа h5.

Характеристики и традиционная интерпретация этих петель гистерезиса приведены в таблице 4.Однако для понимания этих форм еще предстоит проделать большую работу. (См., Например, недавнюю публикацию Рохи и др. [6]. Они интерпретируют с помощью моделирования, подтверждающего свои выводы, что формы петель, по крайней мере, типа h2 и h3, зависят от двух факторов: (1) разница в размерах между сферическими камерами и соединительными проходами и (2) количество проходов по сравнению с камерами.Неймарк и Равикович [7], с другой стороны, смоделировали адсорбцию в цеолите типа MCM-41 с помощью методов NLDFT.Их вывод состоит в том, что ветвь адсорбции соответствует спинодальной конденсации, то есть метастабильной ситуации, а ветвь десорбции соответствует равновесной ситуации капиллярной конденсации / испарения. Ковальчик и др. [8], вычислили гистерезис, используя теорию функционала плотности решетки. В основе их работы лежит аналогичное моделирование, выполненное Арновичем и Донохью [9]. Их расчеты демонстрируют петлю гистерезиса типа h2 из-за искривленного движущегося мениска. (Эта последняя публикация дает обширный обзор предыдущей работы.) Хотя некоторые интерпретации даны в Таблице 4, в настоящее время, вероятно, нет единого мнения.

Таблица 4. Характеристики и интерпретация типов петель гистерезиса

Тип Характеристики Обычная интерпретация
h2 Почти вертикальные и параллельные ветви адсорбции и десорбции Регулярные ровные поры без соединительных каналов
h3 Наклонная ветвь адсорбции и почти вертикальная ветвь десорбции Поры с узким и широким сечениями и возможными соединительными каналами
h4 Наклонные ветви адсорбции и десорбции, охватывающие широкий диапазон P / P s с лежащей в основе изотермой типа II Щелевидные поры, для которых пара адсорбент-адсорбат дает изотерму типа II без пор
h5 Базовая изотерма типа I с большим диапазоном петли гистерезиса Щелевой- как пора для пара адсорбент-адсорбат типа I

Кажется, существует относительное давление ( P / P s ), ниже которого гистерезис не возникает.Согласно Харрису [10], это значение составляет 0,42 для адсорбции азота. Даже для образцов, которые демонстрируют гистерезис выше этого значения, если цикл расширяется до этого значения, произойдет внезапное отключение. Trens et al. [11], коррелировали пересечение ветви десорбции с ветвью адсорбции при низком давлении (называемом «обратимое заполнение пор» или «rpf») с термодинамическими свойствами. В частности, кажется, что оно следует уравнению Клаузиуса-Клапейрона и следует той зависимости, ожидаемой от соотношения соответствующих состояний.Это указывает на то, что rpf характерна для перехода газ – жидкость первого рода. Энтальпия этого перехода несколько выше, чем перехода жидкость-газ в объеме, что не должно вызывать удивления, поскольку взаимодействие твердого тела с адсорбатом должно давать дополнительную энергию.

Еще больше усложняет сравнение различных моделей с экспериментальными данными возможность того, что энергия адсорбции может сдвигаться, и, возможно, воспроизводимым образом, от ветви адсорбции к ветви десорбции.Хотя такой сдвиг не может объяснить весь гистерезис, особенно типы, отличные от h2, он создает проблемы при сравнении смоделированного гистерезиса с наблюдаемым гистерезисом.

Объясните явление гистерезиса в магнитном материале

Пояснение:

Гистерезис:

T h e w o r d h y s t e r e s i s m e a n s d e l a y e d .

T h e p h e n o м e n o n o f t h e l a g g i n g o f м a g n e t i c i n d u c t i o n b e h i n d t h e m a g n e t i s i n g f i e л d i s c a l l e d h y s t e r e s i s .

S o m e f o l l o w i n g p o i n t r e l a t e d t o H л с t e r e s i s :

1 . T h e i n t e n s i t y o f m a g n e t i s a t i o n ( I ) o f f e r r o m a g n e t i c s u b s t a n c e v e r s u s t o m a g n e t i c i n t e n s i t y ( H ) f o r c o m p l e t e c y c l e o f m a g n e t i s a t i o n a n d d e m a g n e t i s a t i o n i s c a l l e d H y s t e r e s i s l o o p . ( S h o w n i n Приставка ) .

2 . T h e i n t e n s i t y o f м a g n e t i s a t i o n f i e л d ( H ) i s i n c r e a с e , t h e i n t e 900 50 n с i t y o f m a g n e t i s a t i o n a l s o i n c r e a s и .

B e c a u s e м o r e a n d m o r e d o m a i n а л i г n e d i n t h e d i r e c t i o n o f a p p l i e d f o r c e .

3 . W h e n I n t e n s i t y o f m a g n e t i s i n g f i e l d ( H ) i s d e c r e a s e t h e n i n t e n s 900 53 i t y o f m a g n e t i s a t i o n a l s o d e c r e a s e . 2 .

7 . T h e u n i t a r e a o f B H l o o p i s = m e w n o t ( U ) × u n i t a r e a o f I H l 900 50 o o p .

8 . T h e a r e a u n d e r B H l o o p i s e q u a l t o t h e e n e r g y l o s s p e r c y c l e p e r 900 50 u n i t v o l u m e .

Спасибо вы

Явление гистерезиса и его применение

Что такое гистерезис?

Гистерезис возникает в системе, включающей магнитное поле. Гистерезис — общее свойство ферромагнетиков. Обычно, когда намагничивание ферромагнитных материалов отстает от магнитного поля, этот эффект можно описать как эффект гистерезиса.

Определение:

Значение гистерезиса — «запаздывание».Гистерезис характеризуется отставанием интенсивности намагничивания (B) от напряженности магнитного поля (H).

Все ферромагнитные материалы проявляют гистерезис. Чтобы лучше понять эту концепцию, мы возьмем пример, когда ферромагнитное вещество помещено в катушку с током. Из-за присутствующего магнитного поля вещество намагничивается. Если мы изменим направление тока, то вещество размагнитится, этот процесс известен как гистерезис.

Есть два типа гистерезиса;

  • Гистерезис, зависящий от скорости
  • гистерезис, не зависящий от скорости

Петля гистерезиса

Петля гистерезиса показывает взаимосвязь между интенсивностью намагничивания и намагничивающим полем. Петля создается путем измерения магнитного потока, выходящего из ферромагнитного вещества, при изменении внешнего намагничивающего поля.

Если посмотреть на график, то если B измеряется для различных значений H и если результаты представлены в графической форме, то график покажет петлю гистерезиса.

  • Интенсивность магнетизма (B) увеличивается, когда магнитное поле (H) увеличивается с 0 (нуля).
  • С увеличением магнитного поля величина магнетизма увеличивается и, наконец, достигает точки A, которая называется точкой насыщения, где B является постоянным.
  • При уменьшении величины магнитного поля происходит уменьшение величины магнетизма. Но когда B и H равны нулю, вещество или материал сохраняет некоторое количество магнетизма, что называется удерживающей способностью или остаточным магнетизмом.
  • Когда магнитное поле уменьшается в отрицательную сторону, магнетизм также уменьшается. В точке C вещество полностью размагничивается.
  • Сила, необходимая для удаления удерживающей способности материала, известна как коэрцитивная сила (C).
  • В обратном направлении цикл продолжается, где точка насыщения — D, точка удерживания — E, а коэрцитивная сила — F.
  • Из-за процесса прямого и обратного направления цикл завершен, и этот цикл называется петлей гистерезиса.

Преимущества петли гистерезиса

1. Меньшая область гистерезиса петли указывает на меньшую потерю гистерезиса.

2. Петля гистерезиса придает веществу важность удерживаемости и коэрцитивности. Поэтому способ выбора правильного материала для изготовления постоянного магнита становится проще благодаря самой сути машин.

3. Остаточный магнетизм можно рассчитать по графику B-H, поэтому выбрать материал для электромагнитов несложно.

Обратная связь важна для нас.

Что такое магнитный гистерезис? — объяснение образования петли

Явление, когда плотность магнитного потока B отстает от силы намагничивания H в магнитном материале, известно как Магнитный гистерезис. Слово гистерезис происходит от греческого слова Hysterein, что означает отставать.

Другими словами, когда магнитный материал намагничивается сначала в одном направлении, а затем в другом направлении, завершая один цикл намагничивания, обнаруживается, что плотность магнитного потока B отстает от приложенной силы намагничивания H.

Существуют различные типы магнитных материалов, такие как парамагнитные, диамагнитные, ферромагнитные, ферромагнитные и антиферромагнитные материалы. Ферромагнитные материалы в основном ответственны за возникновение петли гистерезиса.

Когда магнитное поле не приложено, ферромагнитный материал ведет себя как парамагнитный материал. Это означает, что на начальном этапе диполи из ферромагнитного материала не выстраиваются, а располагаются случайным образом.

Как только магнитное поле приложено к ферромагнитному материалу, его дипольные моменты выравниваются в одном конкретном направлении, как показано на рисунке выше, что приводит к гораздо более сильному магнитному полю.

В комплекте:

Чтобы понять явление магнитного гистерезиса, рассмотрим кольцо из магнитного материала, равномерно намотанное соленоидом. Соленоид подключается к источнику постоянного тока через двухполюсный двусторонний переключатель (D.P.D.T), как показано на рисунке ниже:

Изначально переключатель находится в положении 1. При уменьшении значения R значение тока в соленоиде постепенно увеличивается, что приводит к постепенному увеличению напряженности поля H, плотность потока также увеличивается, пока не достигнет точки насыщения a и полученная кривая — « oa ».Насыщение происходит, когда при увеличении тока дипольный момент или молекулы материала магнита выравниваются в одном направлении.

Теперь, уменьшая ток в соленоиде до нуля, сила намагничивания постепенно уменьшается до нуля. Но значение плотности потока не будет равно нулю, поскольку оно все еще имеет значение « ob », когда H = 0, поэтому полученная кривая будет « ab », как показано на рисунке ниже. Это значение плотности потока « на » связано с остаточным магнетизмом.

Петля гистерезиса

Остаточный магнетизм

Величина магнитного потока ob, удерживаемая магнитным материалом, называется остаточным магнетизмом, а способность удерживать его известна как удерживающая способность материала .

Теперь, чтобы размагнитить магнитное кольцо, положение реверсивного переключателя D.P.D.T изменяется в положение 2, и, таким образом, направление тока в соленоиде меняется на противоположное, что приводит к изменению силы намагничивания H.

Когда H увеличивается в обратном направлении, плотность магнитного потока начинает уменьшаться и становится равной нулю (B = 0), а показанная выше кривая следует по пути bc.Остаточный магнетизм материала удаляется путем приложения силы намагничивания, известной как коэрцитивная сила, в противоположном направлении.

Коэрцитивная сила

Значение силы намагничивания oc, необходимой для устранения остаточного магнетизма ob, называется Коэрцитивная сила , показанная розовым цветом на кривой гистерезиса, показанной выше.

Теперь, чтобы завершить петлю гистерезиса, сила намагничивания H дополнительно увеличивается в обратном направлении, пока не достигнет точки насыщения d, но в отрицательном направлении кривая следует по пути cd.Значение H уменьшается до нуля H = 0, и кривая принимает путь de, где oe — остаточный магнетизм, когда кривая находится в отрицательном направлении.

Положение переключателя снова изменяется на 1 из положения 2, и ток в соленоиде снова увеличивается, как это делается в процессе намагничивания, и благодаря этому H увеличивается в положительном направлении, отслеживая путь как ‘efa’, и, наконец, , петля гистерезиса завершена. На кривой снова «of» обозначена сила намагничивания, также известная как коэрцитивная сила, необходимая для удаления остаточного магнетизма «oe».

Здесь общая Коэрцитивная сила, необходимая для удаления остаточного магнетизма за один полный цикл, обозначена «cf». Из приведенного выше обсуждения ясно, что плотность магнитного потока B всегда отстает от силы намагничивания H. Следовательно, петля ‘abcdefa’ называется петлей магнитного гистерезиса или кривой гистерезиса .

Магнитный гистерезис приводит к рассеиванию потерянной энергии в виде тепла. Потери энергии пропорциональны площади петли магнитного гистерезиса.В основном есть два типа магнитных материалов: магнитомягкий материал и магнитотвердый материал.

Магнитно-мягкий материал

Магнитно-мягкий материал имеет узкую петлю магнитного гистерезиса, как показано на рисунке ниже, которая имеет небольшое количество рассеиваемой энергии. Они состоят из таких материалов, как железо, кремнистая сталь и т. Д.

Петля из мягкого магнитного материала
  • Используется в устройствах, требующих переменного магнитного поля.
  • Имеет низкую коэрцитивную силу.
  • Низкая намагниченность
  • Низкая сохраняемость


Магнитотвердый материал

Твердый магнитный материал имеет более широкую петлю гистерезиса, как показано на рисунке ниже, и приводит к большому рассеянию энергии, а процесс размагничивания труднее реализовать.

Петля из жесткого магнитного материала
  • Обладает высокой удерживающей способностью
  • Высокая коэрцитивность
  • Высокая насыщенность


Применение магнитного гистерезиса

  • Магнитный материал, имеющий более широкую петлю гистерезиса, используется в таких устройствах, как магнитная лента, жесткий диск, кредитные карты, аудиозаписи, поскольку его память трудно стереть.
  • Магнитные материалы с узкой петлей гистерезиса используются в качестве электромагнитов, соленоидов, трансформаторов и реле, которые требуют минимального рассеивания энергии.

Определение гистерезиса на Dictionary.com

[his-tuh-ree-sis] SHOW IPA

/ ˌhɪs təˈri sɪs / PHONETIC RESPELLING


сущ Физика.

— запаздывание реакции тела на изменение сил, особенно магнитных сил, воздействующих на него. Сравните магнитный гистерезис.

явление, проявляемое системой, часто из ферромагнитного или несовершенно эластичного материала, в которой реакция системы на изменения зависит от ее прошлых реакций на изменения.

ВОПРОСЫ

УЗНАЙТЕ СЕБЯ НА 12 ВИДОВ ГЛАГОЛОВЫХ ДЕСЯТЕЙ!

Расслабьте свои грамматические мышцы, потому что пора проверить свои знания о временах глаголов!

Вопрос 1 из 6

На какие три основные категории можно разделить времена глаголов?

Происхождение гистерезиса

1795–1805; дефицит hystérēsis, состояние отставания или опоздания, следовательно, неполноценность, эквивалент hysterē-, вариант основы hystereîn, чтобы наступить поздно, отставать, глагольная производная от hýsteros, идущая позади + -sis-sis

ДРУГИЕ СЛОВА ОТ гистерезиса

hys · ter · et · ic [his-tuh-ret-ik], / ˌhɪs təˈrɛt ɪk /, hys · ter · e · si · al [his-tuh-ree-see-uhl], / ˌhɪs təˈri si əl /, прилагательноеhys · тер · Et · i · cal·ly, наречие

Слова рядом с гистерезисом

истерия, гистералгия, гистератрезия, гистерэктомия, гистерэктомия, гистерезис, петля гистерезиса, потеря гистерезиса, гистерезис, истерия, истерика

Словарь.com Несокращенный На основе Несокращенного словаря Random House, © Random House, Inc. 2021

Как использовать гистерезис в предложении

.expandable-content {display: none;}. Css-12x6sdt.expandable.content-extended> .expandable-content {display: block;}]]>
  • Хорошо известный пример гистерезиса представлен случаем постоянных магнитов.

  • Замкнутая фигура a c d e a по-разному называется кривой гистерезиса, диаграммой или петлей.

  • Влияние температуры на гистерезис также было тщательно изучено, и было построено множество петель гистерезиса.

  • Следовательно, при выполнении цикла происходит потеря энергии, соответствующая так называемым гистерезисным потерям.

СМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ ПРИМЕРОВ СМОТРЕТЬ МЕНЬШЕ ПРИМЕРОВ



Изучить Dictionary.com

li {-webkit-flex-based: 49%; — ms-flex-предпочтительный размер: 49%; flex-base : 49%;} @ media only screen и (max-width: 769px) {. Css-2jtp0r> li {-webkit-flex-base: 49%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 49%; гибкая основа : 49%;}} @ экран только мультимедиа и (max-width: 480px) {.css-2jtp0r> li {-webkit-flex-base: 100%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 100%; flex-base: 100%;}}]]>

Определения гистерезиса в Британском словаре

гистерезис

/ (ˌhɪstəˈriːsɪs) /


существительное

физика отставание в переменном свойстве системы по отношению к вызывающему его эффекту, когда этот эффект изменяется, особенно в том случае, когда плотность магнитного потока ферромагнитного материала отстает от изменение силы внешнего магнитного поля

Производные формы гистерезиса

гистерезис (ˌhɪstəˈrɛtɪk), прилагательное гистерезис, наречие

Происхождение слова для гистерезиса

C19: от греческого husterēsis, прибывающего поздно, от husteros4, идущего после 9000ridged, Полный словарь английского языка 9000 — Цифровое издание 2012 г. © William Collins Sons & Co.Ltd. 1979, 1986 © HarperCollins Издательство 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012

Медицинские определения гистерезиса

гистерезиса

[hĭs′tə-rē′sĭs]


n. пл. hys • ter • e • ses (-sēz)

Отставание эффекта от его причины, например, когда изменение магнетизма тела отстает от изменений магнитного поля.

Другие слова из гистерезиса

hys′ter • et′ic (-rĕt′ĭk) прил.

Медицинский словарь American Heritage® Stedman’s Авторское право © 2002, 2001, 1995 компанией Houghton Mifflin.Опубликовано компанией Houghton Mifflin.

Научные определения гистерезиса

гистерезиса

[hĭs′tə-rē′sĭs]


Зависимость состояния системы от истории ее состояния. Например, намагниченность такого материала, как железо, зависит не только от магнитного поля, которому он подвергается, но и от предыдущего воздействия магнитных полей. Эта «память» о предыдущем воздействии магнетизма является принципом работы аудиопленок и жестких дисков.Деформации формы веществ, которые сохраняются после снятия деформирующей силы, а также такие явления, как переохлаждение, являются примерами гистерезиса.

Научный словарь американского наследия® Авторские права © 2011. Издано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

Прочие — это Readingli {-webkit-flex-base: 100%; — ms-flex-предпочтительный размер: 100%; flex-base: 100%;} @ media only screen и (max-width: 769px) {. Css -1uttx60> li {-webkit-flex-базис: 100%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 100%; гибкий-базис: 100%;}} @ экран только мультимедиа и (max-width: 480px) {.css-1uttx60> li {-webkit-flex-базис: 100%; — ms-flex-предпочтительный размер: 100%; гибкий базис: 100%;}}]]>

Гистерезис — Academic Kids

от академических детей

Гистерезис — это свойство систем (обычно физических систем), которые не следуют мгновенно за приложенными к ним силами, но реагируют медленно или не возвращаются полностью в исходное состояние: то есть системы, состояния которых зависят от их непосредственной истории. . Например, если вы надавите на кусок замазки, он примет новую форму, а когда вы уберете руку, он не вернется к своей исходной форме или, по крайней мере, не сразу и не полностью.Термин происходит от древнегреческого слова, означающего «недостаток». Явление было идентифицировано, и термин придуман сэром Джеймсом Альфредом Юингом в 1890 году.

Явления гистерезиса возникают в магнитных и ферромагнитных материалах, а также при упругом и электромагнитном поведении материалов, когда возникает задержка между приложением и снятием силы или поля и последующим его воздействием. Электрический гистерезис возникает при приложении переменного электрического поля, а упругий гистерезис возникает в ответ на изменение силы.

Если смещение системы с гистерезисом отображается на графике в зависимости от приложенной силы, полученная кривая имеет форму петли. Напротив, кривая для системы без гистерезиса представляет собой одиночную, не обязательно прямую линию. Хотя петля гистерезиса зависит от физических свойств материала, полного теоретического описания, объясняющего это явление, не существует. Семейство петель гистерезиса в результате различных приложенных переменных напряжений или сил формирует замкнутое пространство в трех измерениях, называемое истероидом.

Первоначально гистерезис рассматривался только как проблема, но теперь он считается очень важным в технологии, и это свойство используется, например, при создании постоянной памяти для компьютеров.

Термин «гистерезис» иногда используется в других областях, например, в экономике или биологии. В таких случаях он описывает эффект запоминания или запаздывания, при котором порядок предыдущих событий может влиять на порядок последующих событий.

Определение

Концептуально явление гистерезиса можно объяснить следующим образом.Система может быть разделена на подсистемы или доменов, намного больше атомного объема, но все же микроскопических. Такие домены обычно встречаются в сегнетоэлектрических и ферромагнитных системах, поскольку отдельные диполи имеют тенденцию группироваться друг с другом, образуя небольшую изотропную область. Можно показать, что каждый из доменов системы имеет метастабильное состояние. В свою очередь, метастабильные домены могут иметь два или более подсостояния. Такое метастабильное состояние сильно колеблется от домена к домену, но среднее значение представляет конфигурацию с наименьшей энергией.Гистерезис — это просто сумма всех доменов или сумма всех метастабильных состояний.

Магнитный гистерезис

Гистерезис хорошо известен в ферромагнитных материалах. Когда к ферромагнетику приложено внешнее магнитное поле, он поглощает часть внешнего поля. Даже когда внешнее поле удалено, магнит будет сохранять некоторое поле: он стал намагниченным .

В таких материалах зависимость между напряженностью магнитного поля (H) и плотностью магнитного потока (B) не является линейной.Если соотношение между ними построено для увеличения уровней напряженности поля, оно будет следовать по кривой до точки, где дальнейшее увеличение напряженности магнитного поля не приведет к дальнейшему изменению плотности потока. Это состояние называется магнитным насыщением.

Если магнитное поле теперь инвертируется и линейно увеличивается, построенная зависимость снова будет следовать аналогичной кривой в направлении нулевой плотности потока и за ее пределы, но смещена от исходной кривой на величину, называемую остаточной магнитной индукцией или остаточной магнитной индукцией .Причина смещения заключается в том, что ферромагнитные материалы будут иметь тенденцию сохранять часть индуцированного в них магнетизма, и это необходимо преодолевать каждый раз, когда магнитное поле в веществе меняет направление на противоположное.

Если это соотношение построено для всех значений приложенного магнитного поля, результатом будет своего рода S-образная петля . «Тонкость» среднего бита S описывает величину гистерезиса.

Его практические эффекты могут заключаться, например, в замедлении срабатывания реле из-за того, что оставшееся магнитное поле продолжает притягивать якорь, когда электрический ток, подаваемый на рабочую катушку, снимается.

Эта кривая для конкретного материала влияет на конструкцию магнитной цепи.

Это также очень важный эффект для магнитной ленты и других магнитных носителей информации, таких как жесткие диски. В этих материалах кажется очевидным, что одна полярность представляет немного, скажем, север для 1 и юг для 0. Однако, если вы хотите изменить хранилище с одного на другое, эффект гистерезиса требует, чтобы вы знали, что уже было там. , потому что нужное поле в каждом случае будет другим.Чтобы избежать этой проблемы, записывающие системы сначала переводят всю систему в известное состояние, используя процесс, известный как смещение. Аналоговая магнитная запись также использует этот метод. Для разных материалов требуется разное смещение, поэтому на передней панели большинства кассетных магнитофонов есть переключатель для этого.

Чтобы свести к минимуму этот эффект и связанные с ним потери мощности, часто используются ферромагнитные вещества, такие как Stelloy. Это имеет низкие гистерезисные потери.

Электрический гистерезис

Электрический гистерезис обычно возникает в сегнетоэлектрических материалах, где области поляризации вносят вклад в общую поляризацию.Поляризация — это электрический дипольный момент (либо См -2 , либо См).

Фазовые переходы жидкость-твердое тело

Гистерезис — также известное явление в термодинамике. Здесь молекулы изменяют свойства во время теплопередачи (через потенциальное поле или более высокое повышение температуры), и именно это изменение вызывает гистерезис.

Энергия

Когда гистерезис возникает с обширными и интенсивными переменными, работа, выполняемая в системе, находится под графиком гистерезиса.

Экономика

Некоторые экономические системы демонстрируют признаки гистерезиса. Например, показатели экспорта подвержены сильному эффекту гистерезиса: может потребоваться большой толчок (т.е. значительные изменения в стимулах), чтобы начать экспорт страны, но после того, как переход будет осуществлен, для его продолжения может потребоваться немногое.

Электроника

Гистерезис можно использовать для фильтрации сигнала, чтобы выход реагировал медленно с учетом недавней истории. Например, термостат, управляющий нагревателем, может включать нагреватель, когда температура падает ниже A градусов, но не выключать его, пока температура не поднимется выше B.Затем включение / выключение выхода термостата на нагреватель, когда температура находится между A и B, зависит от истории изменения температуры.

Приложения

Гистерезис представляет состояния, а форма характеристической кривой иногда напоминает состояние с двумя значениями, также называемое бистабильным состоянием. Кривая гистерезиса действительно содержит бесконечно много состояний, но простое применение — позволить пороговым областям (обычно слева и справа) представлять соответственно включенное и выключенное состояния.Таким образом, систему можно рассматривать как бистабильную. Обратите внимание, что даже если внешнее поле не применяется, положение кривой гистерезиса может измениться со временем: это не обязательно стационарное , то есть система может не оставаться в том же состоянии, что и раньше. Система может нуждаться в новой передаче энергии, чтобы быть стационарной.

Эффект гистерезиса может использоваться при соединении сложных схем с так называемой пассивной матричной адресацией. Эту схему хвалят как метод, который можно использовать в современной наноэлектронике, электрохромных ячейках, эффекте памяти и т. Д.В этой схеме между соседними компонентами делаются ярлыки (см. Перекрестные помехи), а гистерезис помогает удерживать компоненты в определенном состоянии, в то время как другие компоненты меняют состояния. То есть можно обращаться ко всем строкам одновременно, вместо того, чтобы обрабатывать каждую по отдельности.

В экономике гистерезис широко используется в области рынков труда. Согласно теориям, основанным на гистерезисе, экономические спады (рецессия) приводят к тому, что человек становится безработным, теряет свои навыки (обычно развиваются « на работе », демотивируются / разочаровываются, и работодатели могут использовать время, проведенное в безработице, как ширму.Во время экономического подъема или «бума» пострадавшие рабочие не будут участвовать в процветании, оставаясь длительно безработными (> 52 недель). Гистерезис был выдвинут в качестве возможного объяснения плохих показателей безработицы во многих странах в 1990-х годах. Таким образом, реформа рынка труда и / или сильный экономический рост не могут помочь этой группе длительно безработных, и поэтому конкретные целевые программы обучения представлены в качестве возможного политического решения.

См. Также

Внешние ссылки

es: Histresis pl: Histereza sv: Hysteres nl: гистерезис

Магнитный гистерезис — Engineering LibreTexts

Магнитный гистерезис , также известный как петля гистерезиса , представляет собой представление силы намагничивания (H) в зависимости от плотности магнитного потока (B) ферромагнитного материала.Кривизна гистерезиса характерна для типа наблюдаемого материала и может различаться по размеру и форме (то есть узкая или широкая). Петля может быть создана с помощью датчика Холла для измерения величины магнитного поля в различных точках — в присутствии магнитного поля, когда оно удаляется из магнитного поля и когда прикладывается сила, приводящая к магнитному полю. поток обратно к нулю. Эти петли важны для емкости памяти устройств для аудиозаписи или магнитного хранения данных на дисках компьютера.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): б). Эти дипольные моменты настолько упорядочены, что при удалении от магнитного поля остается некоторая остаточная намагниченность. Чтобы уменьшить магнитный поток обратно до нуля, необходимо применить коэрцитивную силу, при которой дипольные моменты компенсируют друг друга. Таким образом, эта петля гистерезиса суммирует путь, который проходит ферромагнитный материал от добавления и удаления намагничивающей силы.

Структура петли гистерезиса

Петли гистерезиса начинаются в начальной точке (H = 0), в которой ее магнитные дипольные моменты дезориентированы, а материал изображает парамагнетизм.Когда к материалу добавляется намагничивающая сила (H), он следует по пути до точки насыщения (+ Hs). В этот момент все магнитные дипольные моменты выровнены в направлении силы намагничивания, и магнитный поток больше не увеличивается. Когда H уменьшается до нуля, остается некоторая остаточная намагниченность; эта точка известна как точка удержания (+ Br). Чтобы удалить эту остаточную намагниченность, коэрцитивная сила намагничивания применяется в обратном направлении. Точка, в которой больше нет магнитного потока (B = 0) из-за компенсации дипольных моментов, действующих в противоположных направлениях, известна как точка коэрцитивности (-Hc).Когда сила намагничивания увеличивается в отрицательном направлении, происходит такое же насыщение, как и раньше, но в противоположном направлении (-Hs). Цикл продолжается с равной, но противоположной точкой удерживания (-Br) и точкой коэрцитивности (+ Hc) до исходной точки насыщения (+ Hs). На рисунке 2 изображена петля гистерезиса полного цикла, где точки a и d представляют собой +/- Hs, точки b и e представляют собой +/- Br, а точки c и f представляют собой +/- Hc. Спины магнитного диполя в этих соответствующих точках можно увидеть на рисунке 3, где спины сначала дезориентируются, затем выравниваются с магнитным полем и, наконец, не выравниваются до тех пор, пока моменты не уравняются друг с другом, чтобы не создавать результирующий магнитный момент.Также обратите внимание, что кривая никогда не возвращается в начало координат (B и H = 0). Чтобы вернуться к этой точке, материал необходимо размагнитить (то есть вернуться к парамагнитным свойствам), ударив материал о поверхность, изменив направление намагничивающего поля или нагревая его до температуры Нееля. При этой температуре ферромагнитный материал становится парамагнитным из-за тепловых флуктуаций магнитных дипольных моментов, которые дезориентируют спины.

Варианты петель гистерезиса

Таблица 1.Температура насыщения ферромагнитных материалов Fe, Co и Ni при 0 К.
Металл Hs [А / м]
Fe 1,75 х 10 6
Co 1,45 x 10 6
Ni 0,51 х 10 6
Рисунок \ (\ PageIndex {4} \):.

Важность петель гистерезиса

Петли гистерезиса важны при создании нескольких электрических устройств, которые подвержены быстрому изменению магнетизма или требуют хранения в памяти.Магнитомягкие материалы (то есть материалы с меньшими и более узкими областями гистерезиса) и их быстрое изменение магнетизма полезны в электрическом оборудовании, которое требует минимального рассеивания энергии. Трансформаторы и сердечники, используемые в электродвигателях, получают выгоду от использования этих материалов, поскольку они теряют меньше энергии в виде тепла. Твердые магнитные материалы (т. Е. Петли с большей площадью) имеют гораздо более высокую удерживающую способность и коэрцитивную силу. Это приводит к более высокой остаточной намагниченности, полезной в постоянных магнитах, где трудно добиться размагничивания.Жесткие магнитные материалы также используются в устройствах памяти, таких как аудиозаписи, дисководы компьютеров и кредитные карты. Высокая коэрцитивная сила этих материалов не позволяет легко стереть память.

Вопросы

1. Обозначьте следующую петлю гистерезиса.

2. Какими 3 способами размагнитить ферромагнитный материал?

3. Какой из этих элементов (Fe, Co, Cr, Ni) не будет создавать петлю гистерезиса? Почему?

Ответы

1.а) Точка насыщения — HS

б) Точка удержания —

руб.

c) Точка коэрцитивности — Hc

2. Ударьте ферромагнитным материалом о поверхность, чтобы дезориентировать магнитные дипольные моменты, изменить направление петли гистерезиса, нагреть материал выше его критической температуры.

3. Cr не создает петли гистерезиса, потому что он антиферромагнитен. Fe, Co и Ni являются ферромагнитными и поэтому создают петлю гистерезиса.

Список литературы

  1. Хаммель, Рольф Э. Электронные свойства материалов: введение для инженеров. Берлин: Springer-Verlag, 1985. Печать.
  2. Чиказуми, Сошин и К. Грэм. Физика ферромагнетизма. Оксфорд: Кларедон, 1997.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *