Шта је хистереза?
У језгру било ког електромагнета, након што се струја искључи, део магнетних својстава, који се назива резидуални магнетизам, увек је очуван. Величина преосталог магнетизма зависи од особина материјала језгра и достиже вишу вредност за каљени челик, а мању за благо гвожђе.
Међутим, колико год да је гвожђе мекано, заостали магнетизам ће ипак имати неког ефекта ако је, према условима рада уређаја, потребно магнетизирати његово језгро, односно демагнетисати на нулу и магнетизирати у супротном смеру.
У ствари, при свакој промени смера струје у калему електромагнета, потребно је (због присуства заосталог магнетизма у језгру) прво размагнетисати језгро, па тек онда магнетизирати у новом правац. Ово би захтевало неки магнетни ток у супротном смеру.
Другим речима, промена магнетизације језгра (магнетна индукција) увек заостаје за одговарајућим променама магнетног флукса (јачина магнетног поља), створен од завојнице.
Ово заостајање магнетне индукције од јачине магнетног поља назива се хистереза... Са сваком новом магнетизацијом језгра, да би се уништио његов резидуални магнетизам, потребно је деловати на језгро магнетним флуксом у супротном смеру. правац.
У пракси, то ће значити трошење дела електричне енергије за превазилажење силе принуде, што отежава ротирање молекуларних магнета у нови положај. Енергија утрошена на то се ослобађа у гвожђу у облику топлоте и представља губитке при преокрету магнетизације или, како се то назива, губитак на хистерези.
На основу наведеног, гвожђе које је подвргнуто континуираном обртању магнетизације у одређеном уређају (арматурна језгра генератора и електромотора, језгра трансформатора) увек треба бирати меко, са веома малом коерцитивном силом. Ово омогућава смањење губитака због хистерезе и тиме повећање ефикасности електричне машине или уређаја.
Хистерезисна петља
Хистерезисна петља — крива која приказује ток зависности магнетизације од јачине спољашњег поља. Што је већа површина петље, више посла морате да урадите да бисте преокренули магнетизацију.
Замислимо једноставан електромагнет са гвозденим језгром. Хајде да га прођемо кроз пун циклус магнетизирања, за који ћемо променити струју магнетизирања од нуле до вредности Ω у правцима тапета.
Почетни тренутак: струја је нула, гвожђе није магнетизовано, магнетна индукција Б = 0.
1. део: магнетизација променом струје од 0 до вредности од — + Ω.Индукција у језгру гвожђа ће се прво брзо повећати, а затим спорије. До краја операције, у тачки А, гвожђе је толико засићено магнетним линијама силе да даље повећање струје (преко + ОМ) може дати најбезначајније резултате, па се операција магнетизације може сматрати завршеном.
Магнетизација до засићења значи да су молекуларни магнети у језгру, који су на почетку процеса магнетизације били у потпуном стању, а затим само у делимичном поремећају, сада скоро сви распоређени у редове, северни полови на једној страни, јужни на други.зашто сада имамо северни поларитет на једном крају језгра а јужни на другом.
2. део: слабљење магнетизма услед смањења струје са + ОМ на 0 и потпуна демагнетизација при струји — ОД. Магнетна индукција која се мења дуж АЦ криве ће достићи вредност ОЦ, док ће струја већ бити нула. Ова магнетна индукција се назива резидуални магнетизам или резидуална магнетна индукција. Да би се уништило, за потпуну, дакле, демагнетизацију, потребно је дати реверзну струју електромагнету и довести га до вредности која одговара ординати ОД на цртежу.
3. део: реверзна магнетизација променом струје са — ОД на — ОМ1. Магнетна индукција која расте дуж криве ДЕ ће достићи тачку Е која одговара тренутку засићења.
4. део: слабљење магнетизма постепеним смањењем струје са — ОМ1, на нулу (резидуални магнетизам ОФ) и накнадна демагнетизација променом смера струје и довођењем на вредност + ОХ.
Пети део: магнетизација која одговара процесу из првог дела, доводећи магнетну индукцију са нуле на + МА променом струје са + ОХ на + ОМ.
НСКада се струја демагнетизације смањи на нулу, не враћају се сви елементарни или молекуларни магнети у претходно неуређено стање, али неки од њих задржавају свој положај који одговара последњем правцу магнетизације. Овај феномен одлагања или задржавања магнетизма назива се хистереза.