Hvorfor er hysteresekurven så fed i en prøve?

Her er en sammenbrud af, hvorfor en fed hysteresekurve angiver dissipation af høj energi:

Forståelse af hysterese:

* hysterese er fænomenet, hvor responsen fra et materiale (f.eks. Magnetisering) hænger bag den påførte kraft (f.eks. Magnetfelt). Denne forsinkelse skaber en løkke i grafen over respons vs. kraft.

* Energispredning: Loop -området repræsenterer den mistede energi pr. Cyklus som varme på grund af forskellige interne processer som domænevægsbevægelse, magnetisk anisotropi og hvirvelstrømme.

Faktorer, der bidrager til en fed hysteresekurve:

1. domænevægsbevægelse: I ferromagnetiske materialer forekommer magnetisering gennem bevægelse af magnetiske domænevægge. Hvis disse vægge støder på betydelig modstand (på grund af defekter, fastgørelsessteder osv.) Kræver de mere energi for at bevæge sig, hvilket resulterer i et større sløjfeområde.

2. Magnetisk anisotropi: Materialer med stærk magnetisk anisotropi (præferentiel magnetiseringsretning) kræver mere energi til at overvinde denne anisotropi og justere deres magnetisering langs det påførte felt. Dette fører til en bredere hysterese loop.

3. Eddy Strømme: I ledende materialer inducerer ændring af magnetiske felter hvirvelstrømme. Disse strømme spreder energi som varme, hvilket øger loopområdet.

4. magnetostriktion: Nogle materialer ændrer form, når den er magnetiseret, og denne proces kan også forbruge energi.

5. Magnetisk dæmpning: Intern friktion inden for materialet kan modstå magnetiseringsændringer, hvilket fører til energispredning.

Konsekvenser af en fed hysteresekurve:

* Energitab: Materialer med store hysterese -løkker er mindre effektive i energilagrings- og konverteringsapplikationer.

* Varmeproduktion: Den spredte energi manifesterer sig som varme, som kan være problematisk i nogle applikationer.

* hårde magnetiske materialer: Materialer med store hysterese -løkker kaldes ofte "hårde magnetiske materialer", fordi de kræver mere energi for at magnetisere og demagnetisere. Disse materialer er egnede til permanente magneter.

Sammendrag:

En fed hysteresekurve indikerer betydeligt energitab og varmeproduktion inden for materialet under en cyklus. Dette skyldes forskellige interne processer, der modstår magnetiseringsændringer og resulterer i energispredning.

Bemærk: De specifikke årsager til en fed hysteresekurve i en bestemt prøve afhænger af materialet, dets mikrostruktur og de anvendte betingelser.