Гистерезис

Опубликовано 10.07.2010 Ведущий Антон Панкратов

Магнитным гистерезисом ферромагнетика называется отставание изменения величины намагничивания от изменения внешнего магнитного поля. Магнитная проницаемость ферромагнетиков не является постоянной величиной; она сильно зависит от индукции внешнего поля. Непостоянство магнитной проницаемости приводит к сложной нелинейной зависимости индукции магнитного поля в ферромагнетике от индукции внешнего магнитного поля. Характерной особенностью процесса намагничивания ферромагнетиков является так называемый гистерезис, то есть зависимость намагничивания от предыстории образца.
Кривая намагничивания ферромагнитного образца представляет собой петлю сложной формы, которая называется петлей гистерезиса.
В достаточно сильном магнитном поле ферромагнетик намагничивается до насыщения, при дальнейшем увеличении поля значение намагниченности ферромагнетика практически не изменяется.
Если теперь уменьшать магнитную индукцию внешнего поля и довести ее вновь до нулевого значения, то ферромагнетик сохранит остаточную намагниченность.
Образец полностью размагничивается лишь в достаточно сильном поле противоположного направления, называемом коэрцитивным полем.
При дальнейшем увеличении магнитного поля обратного направления образец вновь намагничивается вдоль поля до насыщения.
Перемагничивание образца (из точки А в точку В) происходит по обратной кривой. Таким образом, при циклическом изменении поля кривая, характеризующая изменение магнитного момента образца, образует петлю магнитного гистерезиса.
Коэрцитивная сила и форма петли гистерезиса характеризуют свойства ферромагнетика сохранять остаточное намагничивание и определяют тем самым их использование. Ферромагнитные вещества с широкой петлей гистерезиса называются жесткими магнитными материалами. Их используют для создания постоянных магнитов.
Вещества с узкой петлей гистерезиса и малой коэрцитивной силой называют мягкими магнитными материалами. Их используют для изготовления сердечников трансформаторов, генераторов и других устройств, по условиям работы которых в переменных магнитных полях происходит перемагничивание.
Широкое применение получили ферриты - феромагнитные материалы с очень маленькой площадью петли гистерезиса. Особенностью ферритов является то, что они не проводят электрического тока и их применение позволяет уменьшить потери энергии не перемагничивание.