Mis on hüsterees?
Iga elektromagneti südamikus säilib pärast voolu väljalülitamist alati osa magnetilistest omadustest, mida nimetatakse jääkmagnetismiks. Jääkmagnetismi suurus sõltub südamiku materjali omadustest ja saavutab suurema väärtuse karastatud terase ja vähem pehme raua puhul.
Kuid hoolimata sellest, kui pehme on raud, jääb jääkmagnetismil siiski mingi mõju, kui vastavalt seadme töötingimustele on vaja selle südamik magnetiseerida, st demagnetiseerida nullini ja magnetiseerida vastupidises suunas.
Tegelikult on iga elektromagneti mähises oleva voolu suuna muutumise korral vaja (jääkmagnetismi olemasolu tõttu südamikus) südamik esmalt demagnetiseerida ja alles siis saab seda uues magnetiseerida. suunas. See nõuaks teatud magnetvoogu vastupidises suunas.
Teisisõnu, südamiku magnetiseerumise muutus (magnetinduktsioon) jääb alati maha vastavatest magnetvoo muutustest (magnetvälja tugevus), loodud mähise poolt.
Seda magnetilise induktsiooni mahajäämust magnetvälja tugevusest nimetatakse hüstereesiks... Iga uue südamiku magnetiseerimisega on selle jääkmagnetismi hävitamiseks vaja südamikule mõjuda vastupidise magnetvooga. suunas.
Praktikas tähendab see osa elektrienergia kulutamist sunnijõu ületamiseks, mis muudab molekulaarmagnetite uude asendisse pööramise keeruliseks. Sellele kulutatud energia vabaneb rauas soojuse kujul ja kujutab endast magnetiseerimise pöördumise kadusid või, nagu seda nimetatakse, hüstereesi kadu.
Eeltoodust lähtuvalt tuleks kindlas seadmes (generaatorite ja elektrimootorite armatuursüdamikud, trafosüdamikud) magnetiseerimise pideva ümberpööramisega läbiviidud raud alati valida pehme, väga väikese sunnijõuga. See võimaldab vähendada hüstereesist tulenevaid kadusid ja seeläbi tõsta elektrimasina või -seadme efektiivsust.
Hüstereesi silmus
Hüstereesisilmus — kõver, mis kujutab magnetiseerimise sõltuvuse kulgu välisvälja tugevusest. Mida suurem on silmuse pindala, seda rohkem tööd peate magnetiseerimise ümberpööramiseks tegema.
Kujutagem ette lihtsat raudsüdamikuga elektromagnetit. Käitame selle läbi täismagnetiseerimistsükli, mille jaoks muudame tapeedi suundades magnetiseerimisvoolu nullist Ω väärtusele.
Algmoment: vool on null, raud ei ole magnetiseeritud, magnetinduktsioon B = 0.
1. osa: magnetiseerimine, muutes voolu 0-lt väärtusele — + Ω.Induktsioon südamikus suureneb kõigepealt kiiresti, seejärel aeglasemalt. Toimingu lõpuks punktis A on raud niivõrd küllastunud magnetiliste jõujoontega, et voolu edasine suurendamine (üle + OM) võib anda kõige ebaolulisemaid tulemusi, mistõttu võib magnetiseerimisoperatsiooni lugeda lõpetatuks.
Magnetiseerimine küllastumiseni tähendab seda, et tuumas olevad molekulaarmagnetid, mis magnetiseerimisprotsessi alguses olid täielikus olekus ja seejärel vaid osaliselt korrastatuna, on nüüd peaaegu kõik järjestatud ridadena, põhjapoolused ühel küljel, lõunapoolused teine.miks on meil nüüd tuuma ühes otsas põhjapoolus ja teises lõunapoolus.
2. osa: magnetismi nõrgenemine voolu vähenemise tõttu + OM-lt 0-ni ja täielik demagnetiseerimine voolul — OD. Piki vahelduvvoolu kõverat muutuv magnetiline induktsioon jõuab OC väärtuseni, samas kui vool on juba null. Seda magnetilist induktsiooni nimetatakse jääkmagnetismiks või jääkmagnetiliseks induktsiooniks. Täieliku demagnetiseerimise hävitamiseks on vaja anda elektromagnetile pöördvool ja viia see väärtuseni, mis vastab joonisel kujutatud ordinaadi OD-le.
3. osa: pöördmagnetiseerimine, muutes voolu vahemikust — OD väärtuseks — OM1. Mööda kõverat DE kasvav magnetinduktsioon jõuab punkti E, mis vastab küllastusmomendile.
4. osa: magnetilisuse nõrgenemine voolu järkjärgulise vähendamisega alates — OM1, nullini (jääkmagnetism OF) ja sellele järgnev demagnetiseerimine voolu suuna muutmisega ja viies väärtuseni + OH.
Viies osa: esimese osa protsessile vastav magnetiseerimine, magnetilise induktsiooni viimine nullist + MA-ni, muutes voolu + OH asemel + OM.
NSKui demagnetiseerimisvool väheneb nullini, ei naase kõik elementaar- või molekulaarmagnetid oma varasemasse korrastamata olekusse, kuid mõned neist säilitavad oma asukoha, mis vastab viimasele magnetiseerimissuunale. Seda magnetismi hilinemise või säilimise nähtust nimetatakse hüstereesiks.