Histereza znači ' oklijevanje ” je svojstvo feromagnetskih materijala po kojem je magnetski tok zaostao u feromagnetskom materijalu nakon uklanjanja magnetskog polja iz njih. Kada se ovo vanjsko magnetsko polje ukloni, većina atoma koji su zadržani u svom magnetskom stanju i materijalu postaje magnetizirana. Ova pojava se naziva histereza.
Petlja histereze i B-H krivulja
Graf sile magnetiziranja H i gustoće toka B je četverokvadrantna krivulja, a ta se krivulja naziva B-H krivulja. Ovaj grafički prikaz nam govori o različitim magnetskim svojstvima materijala kao što su permeabilnost, koercitivnost, otpornost i rezidualni tok.
Razmotrite magnetski materijal kao jezgru zavojnice. Primjenom istosmjernog napajanja kroz promjenjivi otpornik, struja kroz zavojnicu varira u skladu s tim. Sila magnetiziranja izravno je proporcionalna struji i dana je izrazom
Gdje je H sila magnetiziranja. Povećanjem struje I raste magnetska sila H, a time i gustoća magnetskog toka B. Pri određenoj vrijednosti B, svi atomi u materijalu jezgre bivaju poravnati u smjeru magnetskog polja i potpuno magnetizirani. Ta se točka naziva točka zasićenja i neće doći do promjene u magnetizaciji daljnjim povećanjem struje.
Ako prekinemo napajanje, struja I i sila magnetiziranja H smanjile su se na nulu, ali neki od atoma u materijalu jezgre ostaju poravnati i pokazuju magnetizam u materijalu. Ovo svojstvo materijala jezgre da ostane magnetiziran nakon uklanjanja sile magnetiziranja naziva se ' Retentivnost ”.
B-H krivulja
Od 0 do a
Primjenom napajanja, struja se mijenja u zavojnici od nule do neke određene vrijednosti, povećava se magnetska sila H, a time i magnetski tok B, a oba slijede putanju 0-a na grafikonu. Pri određenoj vrijednosti magnetskog toka B svi se atomi magnetiziraju i nema promjene u atomima materijala jezgre daljnjim djelovanjem magnetskog polja. Ta najveća gustoća toka je Bmax, a sila magnetiziranja je Hmax .
Od a do b
Sada, smanjenjem struje, magnetska sila H se smanjuje, a time i magnetski tok B. Ali u ovom slučaju B i H ne slijede prethodni put, umjesto toga oni slijede put ' a-b ” u grafikonu.
U točki ' b ” struja I i magnetska sila H su nula, ali B nije nula, ovo zaostajanje B za H naziva se histereza, a ova vrijednost gustoće magnetskog toka B koja zaostaje za H naziva se rezidualni magnetizam Br.
Od b do c
Kada je smjer struje obrnut, H se obrće i vrijednost Br se smanjuje nakon kupanja “ prije Krista ”. U točki ' c ”, Br postaje nula. Negativna vrijednost ' H ” u točki c gdje je vrijednost B nula, naziva se “ Prisilna sila ”.
Od c do d
Daljnjim povećanjem struje u obrnutom smjeru, H i B se preokreću i slijede putanju ' CD ” i pri određenoj vrijednosti reverzne struje, vrijednost B postaje maksimalna u obrnutom smjeru i zasićenje se događa u točki “ b ”.
Od d do e
Sada, ako se struja poveća s negativne vrijednosti na nulu, H se povećava. U točki ' to je ” i struja I i magnetska sila postaju nula, ali B nije nula i ima određenu negativnu vrijednost. Točka “ to je ” na grafikonu daje negativnu vrijednost zaostalog magnetizma (-Br).
Od e do f
Povećanjem vrijednosti struje povećava se vrijednost H. B i H slijede put “ e-f ”. U točki ' f ” i struja I i sila magnetiziranja H imaju određenu vrijednost, ali B je nula.
Od f do a
Opet, s daljnjim povećanjem struje I, vrijednost H i B raste i slijedi putanju 'fa' . U točki ' a ” ponovno dolazi do zasićenja i svi se atomi u materijalu jezgre magnetiziraju i usmjeravaju u smjeru magnetskog polja.
Petlja histereze
Ovaj grafikon između gustoće magnetskog toka B i sile magnetiziranja H naziva se B-H krivulja i zatvorena putanja koju slijede B i H dok se struja mijenja od nule do pozitivne, pozitivne do nule, nule do negativne, negativne do nule i opet od nule do pozitivne naziva se petlja histereze.
Različiti feromagnetski materijali daju različitu veličinu i oblik petlje histereze. Meki feromagnetski materijali daju usku petlju histereze, te se lako mogu magnetizirati i demagnetizirati i pogodni su za korištenje u transformatorima.
Retentivnost
Retentivnost je svojstvo bilo kojeg materijala kojim zadržava magnetizaciju nakon uklanjanja induciranog magnetskog polja.
Prisilnost
Jačina magnetskog polja primijenjenog u obrnutom smjeru potrebna za potpuno demagnetiziranje materijala poznata je koercitivnost. Prisilna sila mora se primijeniti da se materijal potpuno demagnetizira nakon uklanjanja struje. Na njemu se vrši rad i energija se rasipa iz materijala u obliku topline. Toplina se rasipala iz materijala; je poznat kao gubitak histereze, prikazan kao Hc u B-H krivulji.
Zaključak
Magnetski tok zaostao u feromagnetskom materijalu nakon uklanjanja magnetskog polja iz njih naziva se histereza. Za potpunu demagnetizaciju feromagnetskog materijala potrebna je sila, koja se naziva prisilna sila, a na njoj se vrši rad koji uzrokuje rasipanje topline u njoj. Grafički prikaz između sile magnetiziranja H i gustoće magnetskog toka B daje krivulju B-H, a zatvorena putanja koju slijede B i H naziva se petlja histereze.