Гистерезис

ГИСТЕРЕЗИС ГИСТЕРЕЗИС от греч . hysteresis - отставание , запаздывание изменения физической величины, характеризующей состояние вещества намагниченности М ферромагнетика, поляризации P сегнетоэлектрика и т. п от изменения другой физической величины, определяющей внешние условия напряженности магнитного H и электрического E полей . Гистерезис наблюдается в тех случаях, когда состояние тела определяется внешними условиями не только в данный момент времени, но и в предшествующие моменты.Наиболее важны магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис.

Неоднозначная зависимость M от H, P от E и др. при циклическом изменении H, E и др. изображается петлей гистерезиса. Гистеремзис от греч. хуфЭсзуйт, hysteresis отстающий свойство систем обычно физических , которые не сразу следуют приложенным силам, а реагируют медленно, то есть системы зависят от собственной истории.Магнитный Гистерезис. ? ? звание ферромагнетики получили от наименования основного представителя этого класса веществ железа.

К ферромагнетикам относятся кобальт, никель, гадолиний, тербий, диспрозий, эрбий, ряд сплавов и химических соединений.В отличие от диа- и парамагнетиков, они сильно намагничиваются 1 . 1. Магнитная проницаемость ферромагнетиков зависит от напряженности внешнего магнитного поля. С увеличением напряженности магнитная проницаемость сначала возрастает, а затем, достигнув максимального значения max, падает, стремясь при больших Н напряженность внешнего поля к единице. рис. 2. I изменяется с напряженностью поля линейно. Из рисунка 2 видно, что в слабых полях I резко возрастает с увеличением Н, затем рост I замедляется и, начиная с некоторого значения Н, намагниченность остается постоянной, равной Is, это явление носит название МАГНИТНОГО НАСЫЩЕНИЯ. Рис.2 Так как В 0 Н0 I , то в ферромагнетиках является нелинейной и зависимость В от Н рис.3 в слабых полях В возрастает резко, а в сильных, где I Is изменяется по линейному закону.

Кривая зависимости В от Н называется основной КРИВОЙ НАМАГНИЧЕНИЯ. рис. 3. Важной особенностью ферромагнетиков является так называемый МАГНИТНЫЙ ГИСТЕРЕЗИС намагниченность, а следовательно и магнитная индукция зависят не только от напряженности магнитного поля в данный момент, но и от того, какая напряженность была раньше. рис. 4 Если намагнитить ферромагнитный образец до насыщения точка 0 1, рис. 4 , а затем уменьшать напряженность намагничивающего поля, то магнитная индукция будет убывать по кривой 1 2. При Н 0 образец остается намагниченным и представляет собой постоянный магнит с ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТЬЮ IR и ОСТАТОЧНОЙ ИНДУКЦИЕЙ ВR. Полное размагничивание образца происходит под действием поля напряженностью Нс точка 3 , имеющего направление, противоположное первоначальному. Величина Нс называется КОРЦИТИВНОЙ СИЛОЙ. При дальнейшем увеличении этого поля возникает намагниченность обратного знака и вновь может быть достигнуто насыщение точка 4 . Проведя затем процесс в обратную сторону, можно получить замкнутую кривую, которая называется ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА. Если начать размагничивание, не доходя до полного насыщения, то будут наблюдаться петли гистерезиса меньшего размера.

Величины IR или BR , Hc, а так же max являются основными характеристиками ферромагнетиков.

Магнетики, у которых коэрцитивная сила мала и узкая петля гистерезиса, называются магнито-мягкими.

Они используются для изготовления сердечников для трансформаторов.

Те же что имеют широкую петлю гистерезиса, называются магнито-твердыми. Их применяют для изготовления постоянных магнитов. Применение термина в других областях науки. Термин Гистерезис используется также и в других областях биология, экономика. 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.В электронике и электротехнике используются устройства, обладающие магнитным гистерезисом - различные магнитные носители информации, или электрическим, например, триггер Шмитта.

Решение задач. 1. Определите величину и направление силы F, действующей на проводник длиной l 0,2 м при токе I 10 A в магнитном поле с индукцией В 1, 3 тл, если угол б между В и I равен 30 . Решение.Направление силы F находим по правилу левой руки рис.5 . рис.5 Величину F находим по формуле Ампера F B I l sinб Sin 30 1 2, так что подставив в формулу все значения, получим F ? 1, 3 Н. Ответ F ? 1, 3 Н. 2. Определите индукцию магнитного поля в воздухе на расстоянии r 0,1 м от прямолинейного проводника, по которому течет ток I 20 A. Решение.

Для воздуха приближенно берем 1. Определяем направление вектора В по правилу буравчика рис.6 . рис. 6 Величину индукции определяем по формуле B 0 2рr -2 Подставив 0 12,6 10 Н A , 1, I 20 A, r 0, 1 м, -5 Получаем B ? 4 10 H A м Тл . Ответ -5 B ? 4 10 Тл. Содержание. 1. Определение понятия Гистерезис. 2. Магнитный гистерезис.

Понятие ферромагнетиков. 3. Термин Гистерезис в других областях науки. 4. Решение задач. 5. Список литературы. Список литературы. Методическое пособие для лабораторной работы 229 Изучение свойств ферромагнетиков . Краткий справочник по Физике. Н.И.Корякин, К.Н.Быстров, П.С.Киреев. Задачи по Физике для поступающих в ВУЗы. Г.А.Бендриков, Б.Б.Буховцев, В.В.Керженцев, Г.Я.Мякишев.Электронная энциклопедия Википедия.

Казанский Государственный Технологический Университет Реферат на тему Магнитный Гистерезис Подготовила Студент гр. 115121 Николаев Н.А. Проверила Доц. Каф. Физики Абдрахманова А.Х. Казань 2006.