Apa itu histeresis?
Di inti elektromagnet apa pun, setelah arus dimatikan, bagian dari sifat magnet, yang disebut magnet sisa, selalu dipertahankan. Besarnya magnet sisa tergantung pada sifat bahan inti dan mencapai nilai yang lebih tinggi untuk baja yang dikeraskan dan lebih sedikit untuk besi ringan.
Namun, betapapun lunaknya besi, sisa magnetisme masih akan berpengaruh jika, sesuai dengan kondisi pengoperasian perangkat, perlu untuk memagnetisasi intinya, yaitu demagnetisasi ke nol dan magnetisasi ke arah yang berlawanan.
Faktanya, dengan setiap perubahan arah arus dalam kumparan elektromagnet, perlu (karena adanya sisa magnetisme dalam inti) untuk terlebih dahulu mendemagnetisasi inti, dan baru kemudian dapat dimagnetisasi dalam bentuk baru. arah. Ini akan membutuhkan beberapa fluks magnet dalam arah yang berlawanan.
Dengan kata lain, perubahan magnetisasi inti (induksi magnetik) selalu tertinggal dari perubahan fluks magnet yang sesuai (kekuatan medan magnet), dibuat oleh koil.
Keterlambatan induksi magnet dari kekuatan medan magnet ini disebut histeresis... Dengan setiap magnetisasi baru pada inti, untuk menghancurkan sisa magnetismenya, perlu untuk bekerja pada inti dengan fluks magnet secara berlawanan arah.
Dalam praktiknya, ini berarti menghabiskan sebagian energi listrik untuk mengatasi gaya koersif, yang membuatnya sulit untuk memutar magnet molekul ke posisi baru. Energi yang dihabiskan untuk ini dilepaskan dalam besi dalam bentuk panas dan merupakan kerugian pembalikan magnetisasi atau, seperti yang disebut, kerugian histeresis.
Berdasarkan hal di atas, besi yang mengalami pembalikan magnetisasi terus menerus pada perangkat tertentu (inti angker generator dan motor listrik, inti transformator) harus selalu dipilih yang lunak, dengan gaya koersif yang sangat kecil. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi kerugian akibat histeresis dan dengan demikian meningkatkan efisiensi mesin atau peralatan listrik.
Putaran histeresis
Loop histeresis - kurva yang menggambarkan arah ketergantungan magnetisasi pada kekuatan medan eksternal. Semakin besar luas loop, semakin banyak pekerjaan yang harus Anda lakukan untuk membalikkan magnetisasi.
Mari kita bayangkan elektromagnet sederhana dengan inti besi. Mari kita jalankan melalui siklus magnetisasi penuh, di mana kita akan mengubah arus magnetisasi dari nol ke nilai Ω pada arah wallpaper.
Momen awal: arus nol, besi tidak termagnetisasi, induksi magnetik B = 0.
Bagian 1: magnetisasi dengan mengubah arus dari 0 ke nilai — + Ω.Induksi pada besi inti pertama-tama akan meningkat dengan cepat, kemudian lebih lambat. Pada akhir operasi, pada titik A, besi sudah sangat jenuh dengan garis gaya magnet sehingga peningkatan arus lebih lanjut (lebih dari + OM) dapat memberikan hasil yang paling tidak signifikan, sehingga operasi magnetisasi dapat dianggap selesai.
Magnetisasi ke saturasi berarti bahwa magnet molekuler di inti, yang pada awal proses magnetisasi berada dalam keadaan lengkap dan kemudian hanya sebagian tidak teratur, hampir semuanya sekarang tersusun dalam barisan teratur, kutub utara di satu sisi, kutub selatan di yang lain.mengapa kita sekarang memiliki kutub utara di salah satu ujung inti dan selatan di ujung lainnya.
Bagian ke-2: melemahnya daya magnet karena pengurangan arus dari + OM ke 0 dan demagnetisasi total pada arus — OD. Induksi magnetik yang berubah sepanjang kurva AC akan mencapai nilai OC, sedangkan arusnya sudah nol. Induksi magnetik ini disebut residual magnetism atau residual magnetic induction. Untuk menghancurkan, untuk menyelesaikan demagnetisasi, perlu memberikan arus balik ke elektromagnet dan membawanya ke nilai yang sesuai dengan ordinat OD dalam gambar.
Bagian ke-3: membalikkan magnetisasi dengan mengubah arus dari — OD ke — OM1. Induksi magnet yang meningkat sepanjang kurva DE akan mencapai titik E yang sesuai dengan momen saturasi.
Bagian ke-4: melemahnya daya magnet dengan mengurangi arus secara bertahap dari — OM1, ke nol (sisa daya magnet OF) dan demagnetisasi selanjutnya dengan mengubah arah arus dan membawanya ke nilai + OH.
Bagian kelima: magnetisasi yang sesuai dengan proses bagian pertama, membawa induksi magnetik dari nol ke + MA dengan mengubah arus dari + OH ke + OM.
NSKetika arus demagnetisasi berkurang menjadi nol, tidak semua magnet dasar atau molekul kembali ke keadaan tidak teratur sebelumnya, tetapi beberapa di antaranya mempertahankan posisinya sesuai dengan arah magnetisasi terakhir. Fenomena penundaan atau retensi magnetisme ini disebut histeresis.