Histerezis magnetică: bucla B–H

Când câmpul H crește și apoi scade, inducția B din material nu repetă același drum: rămâne în urmă. Diferența dintre cele două drumuri formează bucla de histerezis, iar aria ei este energia pierdută în material la fiecare ciclu. Mai întâi se vede cum un magnet permanent magnetizează o tolă și cum aceasta rămâne magnetizată; mai jos, aceeași histerezis este urmărită într-un câmp alternativ.

1. Tola și magnetul permanentcâmpul magnetuluifluxul din tolă

Distanța magnet–tolă—

Pol magnet spre tolă—

Câmpul aplicat H—

Inducția B în tolă—

Distanța dintre magnet și tolă departe

departe (H ≈ 0)lipit de tolă (H maxim)

Magnetul creează câmpul H în care se află tola, iar B din tolă urmează bucla de histerezis. Când magnetul se depărtează, H scade la zero, dar B rămâne: flux remanent. Magnetizarea veche dispare abia când câmpul opus ajunge la valoarea coercitivă −H_c. Literele N și S de pe tolă arată polii ei magnetici: capătul din față are polul opus polului magnetului cu care a fost magnetizată.

2. Materialul și bucla B–H, în câmp alternativciclul curentprima magnetizarearia buclei

H(t) și B(t): inducția rămâne în urma câmpului

Comenzi

Material

Amplitudinea câmpului H_m 100 %

10 % (buclă mică)100 % (saturație)

Viteza animației 0,25 cicluri/s

Mărimile măsurate pe buclă

Inducția remanentă B_r (la H = 0)—

Câmpul coercitiv H_c (la B = 0)—

Energia pierdută pe ciclu, W—

Putere pierdută la 50 Hz, P_h—

W = ∮ H · dB (aria buclei)
P_h = f · W
P_h ≈ k_h · f · B_mⁿ (n ≈ 1,6…2)

Modelul este didactic: un număr mare de „domenii” cu praguri de comutare diferite, cuplate printr-un câmp demagnetizant. El reproduce forma reală a buclei (prima magnetizare, saturație, remanență, câmp coercitiv, bucle minore), dar valorile sunt orientative. Materialele moi (tablă silicioasă) au buclă îngustă și sunt folosite la transformatoare și mașini; cele dure (magneți permanenți) au buclă largă și își păstrează magnetizarea.