चुंबकीय हिस्टैरिसीस: विवरण, गुण, व्यावहारिक अनुप्रयोग

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चुंबकीय हिस्टैरिसीस: विवरण, गुण, व्यावहारिक अनुप्रयोग
चुंबकीय हिस्टैरिसीस: विवरण, गुण, व्यावहारिक अनुप्रयोग
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हिस्टैरिसीस चुंबकीय, फेरोइलेक्ट्रिक, गतिशील, लोचदार हैं। यह जीव विज्ञान, मृदा विज्ञान, अर्थशास्त्र में भी पाया जाता है। इसके अलावा, इस परिभाषा का सार लगभग समान है। लेकिन लेख चुंबकीय पर ध्यान केंद्रित करेगा, आप इस घटना के बारे में अधिक जानेंगे कि यह किस पर निर्भर करता है और कब प्रकट होता है। इस घटना का अध्ययन विश्वविद्यालयों में तकनीकी ध्यान के साथ किया जाता है, इसे स्कूली पाठ्यक्रम में शामिल नहीं किया जाता है, इसलिए हर कोई इसके बारे में नहीं जानता है।

हिस्टैरिसीस चुंबकीय

हिस्टैरिसीस चुंबकीय
हिस्टैरिसीस चुंबकीय

यह एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र पर किसी पदार्थ के चुंबकीयकरण सूचकांक की अपरिवर्तनीय और अस्पष्ट निर्भरता है (और ये एक नियम के रूप में, चुंबकीय रूप से आदेशित फेरोमैग्नेट हैं)। इस मामले में, क्षेत्र लगातार बदल रहा है - घट रहा है या बढ़ रहा है। हिस्टैरिसीस के अस्तित्व का सामान्य कारण थर्मोडायनामिक क्षमता के न्यूनतम पर एक अस्थिर अवस्था और एक स्थिर अवस्था की उपस्थिति है, और उनके बीच अपरिवर्तनीय संक्रमण भी हैं।हिस्टैरिसीस भी पहले क्रम के चुंबकीय प्राच्य चरण संक्रमण का एक अभिव्यक्ति है। उनके साथ, मेटास्टेबल अवस्थाओं के कारण एक चरण से दूसरे चरण में संक्रमण होता है। विशेषता एक ग्राफ है, जिसे "हिस्टैरिसीस लूप" कहा जाता है। कभी-कभी इसे "चुंबकीयकरण वक्र" भी कहा जाता है।

हिस्टैरिसीस लूप

हिस्टैरिसीस घटना
हिस्टैरिसीस घटना

एम बनाम एच के ग्राफ पर आप देख सकते हैं:

  1. शून्य अवस्था से, जिस पर M=0 और H=0, H में वृद्धि के साथ, M भी बढ़ता है।
  2. क्षेत्र बढ़ने पर चुम्बकत्व लगभग स्थिर और संतृप्ति मान के बराबर हो जाता है।
  3. जब H घटता है, तो विपरीत परिवर्तन होता है, लेकिन जब H=0, चुंबकत्व M शून्य के बराबर नहीं होगा। यह परिवर्तन विमुद्रीकरण वक्र से देखा जा सकता है। और जब H=0, M अवशिष्ट चुम्बकत्व के बराबर मान लेता है।
  4. जैसे-जैसे H परास -Hm… +Hm में बढ़ता है, तीसरे वक्र के साथ चुम्बकत्व बदल जाता है।
  5. प्रक्रियाओं का वर्णन करने वाले तीनों वक्र जुड़े हुए हैं और एक प्रकार का लूप बनाते हैं। यह वह है जो हिस्टैरिसीस की घटना का वर्णन करती है - चुंबकत्व और विमुद्रीकरण की प्रक्रियाएं।

चुंबकीय ऊर्जा

चुंबकीयकरण वक्र
चुंबकीयकरण वक्र

एक लूप को उस स्थिति में असममित माना जाता है जब H1 फ़ील्ड की मैक्सिमा, जो रिवर्स और फॉरवर्ड दिशाओं में लागू होती है, समान नहीं होती है। एक लूप को ऊपर वर्णित किया गया है, जो एक धीमी चुंबकीयकरण उत्क्रमण प्रक्रिया की विशेषता है। उनके साथ, एच और एम के मूल्यों के बीच अर्ध-संतुलन संबंध संरक्षित हैं।इस तथ्य पर ध्यान देना आवश्यक है किकि चुंबकीयकरण या विचुंबकीकरण के दौरान, M, H से पिछड़ जाता है। और यह इस तथ्य की ओर जाता है कि चुंबकीयकरण के दौरान लौहचुंबकीय सामग्री द्वारा प्राप्त की गई सभी ऊर्जा विचुंबकीकरण चक्र के दौरान पूरी तरह से स्थानांतरित नहीं होती है। और यह अंतर फेरोमैग्नेट के हीटिंग में चला जाता है। और इस मामले में चुंबकीय हिस्टैरिसीस लूप असममित हो जाता है।

लूप शेप

लूप का आकार कई मापदंडों पर निर्भर करता है - चुंबकत्व, क्षेत्र की ताकत, नुकसान की उपस्थिति, आदि। फेरोमैग्नेट की रासायनिक संरचना, इसकी संरचनात्मक स्थिति, तापमान, दोषों की प्रकृति और वितरण, की उपस्थिति प्रसंस्करण (थर्मल, थर्मोमैग्नेटिक, मैकेनिकल)। इसलिए, सामग्री को यांत्रिक प्रसंस्करण के अधीन करके फेरोमैग्नेट्स के हिस्टैरिसीस को बदला जा सकता है। यह सामग्री की सभी विशेषताओं को बदल देता है।

हिस्टैरिसीस हानि

चुंबकीय हिस्टैरिसीस लूप
चुंबकीय हिस्टैरिसीस लूप

एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा फेरोमैग्नेट के गतिशील पुनर्चुंबकीकरण के दौरान, नुकसान देखा जाता है। इसके अलावा, वे कुल चुंबकीय नुकसान का केवल एक छोटा सा अंश बनाते हैं। यदि छोरों की ऊंचाई समान है (चुंबकीयकरण M का समान अधिकतम मान), तो गतिशील प्रकार का लूप स्थिर से अधिक चौड़ा होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि सभी नुकसानों में नए नुकसान जोड़े जाते हैं। ये गतिशील नुकसान हैं, वे आमतौर पर एड़ी की धारा, चुंबकीय चिपचिपाहट से जुड़े होते हैं। संक्षेप में, काफी महत्वपूर्ण हिस्टैरिसीस नुकसान प्राप्त होते हैं।

एकल-डोमेन लौहचुंबक

फेरोमैग्नेट्स का हिस्टैरिसीस
फेरोमैग्नेट्स का हिस्टैरिसीस

बीयदि कणों के अलग-अलग आकार होते हैं, तो घूर्णन की प्रक्रिया होती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि ऊर्जा की दृष्टि से नए क्षेत्रों का निर्माण प्रतिकूल होता है। लेकिन कण के घूमने की प्रक्रिया अनिसोट्रॉपी (चुंबकीय) द्वारा बाधित होती है। इसका एक अलग मूल हो सकता है - क्रिस्टल में ही बनता है, लोचदार तनाव के कारण उत्पन्न होता है, आदि)। लेकिन इस अनिसोट्रॉपी की मदद से यह ठीक है कि चुंबकीयकरण आंतरिक क्षेत्र द्वारा आयोजित किया जाता है। इसे प्रभावी चुंबकीय अनिसोट्रॉपी क्षेत्र भी कहा जाता है। और चुंबकीय हिस्टैरिसीस इस तथ्य के कारण उत्पन्न होता है कि चुंबकीयकरण दो दिशाओं में बदलता है - आगे और पीछे। सिंगल-डोमेन फेरोमैग्नेट्स के रीमैग्नेटाइजेशन के दौरान, कई छलांगें लगती हैं। चुंबकीयकरण वेक्टर एम क्षेत्र एच की ओर मुड़ता है। इसके अलावा, मोड़ एक समान या गैर-समान हो सकता है।

मल्टी-डोमेन फेरोमैग्नेट

उनमें चुम्बकत्व वक्र एक समान तरीके से बनाया जाता है, लेकिन प्रक्रियाएँ भिन्न होती हैं। मैग्नेटाइजेशन रिवर्सल के दौरान, डोमेन की सीमाएं बदल जाती हैं। इसलिए, हिस्टैरिसीस के कारणों में से एक सीमा पारियों में देरी हो सकती है, साथ ही अपरिवर्तनीय छलांग भी हो सकती है। कभी-कभी (यदि फेरोमैग्नेट्स का क्षेत्र काफी बड़ा होता है), चुंबकीय हिस्टैरिसीस विकास में देरी और चुंबकीयकरण उत्क्रमण नाभिक के गठन से निर्धारित होता है। इन्हीं नाभिकों से लौहचुम्बकीय पदार्थों की डोमेन संरचना बनती है।

हिस्टैरिसीस सिद्धांत

हिस्टैरिसीस हानि
हिस्टैरिसीस हानि

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि चुंबकीय हिस्टैरिसीस की घटना तब भी होती है जब क्षेत्र एच घूमता है, और न केवल जब यह संकेत में बदलता है औरआकार। इसे चुंबकीय रोटेशन का हिस्टैरिसीस कहा जाता है और क्षेत्र एच की दिशा में परिवर्तन के साथ चुंबकीयकरण एम की दिशा में परिवर्तन से मेल खाती है। चुंबकीय रोटेशन के हिस्टैरिसीस की घटना भी देखी जाती है जब नमूना को सापेक्ष घुमाया जाता है निश्चित क्षेत्र में एच.

चुंबकीयकरण वक्र भी डोमेन की चुंबकीय संरचना की विशेषता है। चुंबकीयकरण और चुंबकीयकरण उत्क्रमण प्रक्रियाओं के पारित होने के दौरान संरचना में परिवर्तन होता है। परिवर्तन इस बात पर निर्भर करते हैं कि डोमेन की सीमाएँ कितनी दूर शिफ्ट होती हैं और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव पर। बिल्कुल सब कुछ जो ऊपर वर्णित सभी प्रक्रियाओं में देरी कर सकता है, फेरोमैग्नेट्स को अस्थिर स्थिति में डाल देता है और चुंबकीय हिस्टैरिसीस होने का कारण बनता है।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि हिस्टैरिसीस कई मापदंडों पर निर्भर करता है। बाहरी कारकों के प्रभाव में चुंबकीयकरण बदलता है - तापमान, लोचदार तनाव, इसलिए हिस्टैरिसीस होता है। इस मामले में, हिस्टैरिसीस न केवल चुंबकीयकरण में प्रकट होता है, बल्कि उन सभी गुणों में भी होता है जिन पर यह निर्भर करता है। जैसा कि यहाँ से देखा जा सकता है, हिस्टैरिसीस की घटना को न केवल सामग्री के चुंबकीयकरण के दौरान देखा जा सकता है, बल्कि इसके साथ प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से जुड़ी अन्य भौतिक प्रक्रियाओं के दौरान भी देखा जा सकता है।

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