تم إدخال كلمة التباطؤ من كلمة يونانية قديمة حيث يشير المعنى إلى 'متأخر' أو 'عدم كفاية'. تأسس مصطلح التباطؤ المغناطيسي في عام 1890 من قبل العالم جيمس ألفريد إوينج لمعرفة أداء وموصلية المواد المغناطيسية. قبل عام 1890 ، كان العمل على هذا المفهوم التخلفية في الشبكات الميكانيكية قام به جيمس ماكسويل. وبالتالي ، اكتسبت النماذج التي تم تطويرها من التخلف المزيد من الدلالة في الأعمال المتعلقة بالامتصاص والمغناطيسية. بعد ذلك ، كان التحليل الرياضي للتباطؤ المغناطيسي معروفًا في فترة السبعينيات من قبل مارك كراسنوسيل وفريقه. والآن تشرح مقالتنا التباطؤ المغناطيسي ومنحنى BH وسلوكه وتطبيقاته.
ما هو التباطؤ المغناطيسي؟
هذه هي ظاهرة كثافة المغنطة 'B' والتي تتأخر بعد القوة المغناطيسية 'H' التي تحدث في مادة مغناطيسية تسمى 'التباطؤ المغناطيسي'. لكي نكون واضحين ، يمكن تفسير ذلك على أنه عندما تكون مادة مغناطيسية تحت المغناطيسية لأول مرة ثم بطريقة أخرى ، والتي تكمل دورة كاملة من المغنطة ، عندها تتطور كثافة التدفق التي تتخلف عن قوة المغنطة.
المواد المغناطيسية
بالنسبة للمواد المغناطيسية مثل الحديد ، حتى عندما لا تكون تحت المجال المغناطيسي ، سيتم الحفاظ على جزء من المحاذاة. لجعلها غير ممغنطة ، فإنها تحتاج إما إلى تطبيق الحرارة أو المجال المغناطيسي في الاتجاه العكسي. توجد أنواع مختلفة من المواد المغناطيسية مثل بارا ، ديا ، فيرو ، ومضادات مغنطيسية المواد. مع المواد المغناطيسية ، يمكن تطوير حلقة التخلفية بسهولة.
حلقة التباطؤ المغناطيسي
تحدد حلقة التخلفية العلاقة الموجودة بين المجال الممغنط ومقدار تأثير المغنطة. في وقت تعديل المجال المغناطيسي الخارجي في مادة المغناطيس الحديدي ، سيتم تطوير حلقة التباطؤ. يصف الرسم البياني أدناه المواقف والتحليل التفصيلي.
حلقة التباطؤ
تتشكل الحلقة أثناء قياس B لقيم H متعددة وإذا تم تحديد هذه القيم كشكل رسومي ، فإنها تشكل حلقة. هنا،
- تزداد قيمة 'ب' عند زيادة قيمة 'ح' في نفس الوقت.
- تعمل زيادة تأثير المجال المغناطيسي على تحسين قيمة المغناطيسية وفي النهاية ، تصل إلى النقطة 'أ' ، والتي تسمى نقطة التشبع حيث يبقى 'ب' ثابتًا.
- عن طريق تقليل كمية المجال المغناطيسي ، ينخفض تأثير المغناطيسية أيضًا. لكن قيمتي 'B' و 'H' متشابهة وهي '0' ، تحتوي المادة المغناطيسية على بعض خصائص المغناطيسية ويتم تعريف ذلك إما على أنه مغناطيسي متبقي أو قابلية للتخزين.
- وعندما يكون هناك انخفاض في تأثير المجال المغناطيسي ، ستنخفض أيضًا خاصية المغناطيسية. وعند 'C' ، يتم إزالة مغناطيسية المادة تمامًا ولا تحتوي على أي خصائص مغناطيسية.
- تكمل كل من إجراءات الاتجاه الأمامي والعكس هذه دورة كاملة وتشكل حلقة تسمى حلقة التخلفية.
المغنطة أو منحنى BH
من خلال النظرية الأساسية المذكورة أعلاه ، نحن واضحون أن منحنيات التخلفية المغناطيسية تختلف باختلاف أنواع المواد. من الصورة أدناه ، لوحظ أن كثافة التدفق تتزايد بشكل متناسب مع شدة المجال حتى تصل إلى قيمة محددة وبعد هذه النقطة تظل كثافة تدفق النقطة مع استمرار زيادة شدة المجال الثابتة.
يحدث هذا بسبب وجود قيود على تدفق كمية الكثافة التي يمكن تطويرها بواسطة اللب حيث يتم محاذاة المجالات الكاملة الموجودة في مادة الحديد تمامًا. بعد ذلك ، لا يظهر أي تأثير على 'M' ، وفي الرسم البياني ، تسمى النقطة التي تكون فيها كثافة التدفق بأقصى قيمة على أنها تشبع مغناطيسي.
يتطور التشبع بسبب المحاذاة العشوائية لترتيب الجزيئات داخل المادة الأساسية وهذا يعدل الجسيمات الصغيرة داخل المادة للحصول على محاذاة دقيقة. عندما تزداد قيمة 'H' ، سيكون هناك ترتيب أفضل للجزيئات الجزيئية حتى تصل إلى زيادة كثافة التدفق. وكذلك الزيادة في شدة المجال المغناطيسي بسبب التعزيز الكهربائي تيار لن يظهر الوادي عبر الملف أي تأثير
حلقات التخلفية المغناطيسية للمواد اللينة والصلبة
نتيجة التباطؤ المغناطيسي هي تبديد الطاقة غير المستخدم في صورة الحرارة حيث تكون الطاقة المشتتة في تناسب خطي لمدى حلقة التخلفية. تظهر الخسائر التي تم تطويرها بسبب التباطؤ المغناطيسي أيضًا التأثير على النوع المتناوب محولات حيث يوجد تباين متكرر في الاتجاه الحالي. وبسبب هذا ، فإن الأقطاب المغناطيسية في المادة الأساسية تخلق خسائر لأنها تعكس اتجاهها باستمرار. الصور أدناه تصور حلقة التخلفية في كل من المواد اللينة والصلبة.
في مغناطيس ناعم
حلقة في مغناطيس ناعم
في المغناطيس الصلب
منحنى التباطؤ في المغناطيس الصلب
ستعمل الملفات الدوارة الموجودة في أنظمة التيار المستمر أيضًا على تطوير خسائر التخلفية لأن لها ممرًا مستمرًا عبر القطب المغناطيسي الجنوبي والشمالي. كما ذكر بالفعل ، يعتمد الرسم البياني لحلقة التخلفية على سلوك المادة المغناطيسية المستخدمة.
المغناطيسية المتبقية
من حلقة التخلفية المغناطيسية ، تسمى كمية كثافة التدفق التي تحافظ عليها المادة المغناطيسية بالمغناطيسية المتبقية. وتسمى كمية الصيانة باسم الاحتفاظ بالمواد.
القوة القسرية
يُطلق على مقدار القوة الممغنطة اللازمة لإزالة الخاصية المغناطيسية المتبقية من المادة القوة القسرية. لإنهاء حلقة التخلفية ، يتم تعزيز القوة المغناطيسية 'H' بشكل أكبر في الاتجاه المعاكس حتى تصل إلى نقطة التشبع. وستصل قيمة 'H' إلى الصفر وتأتي الحلقة إلى المسار 'de' ، حيث يكون المسار 'oe' هو الخاصية المغناطيسية المتبقية عندما يكون المسار في الاتجاه المعاكس.
ينتج التخلف المغناطيسي في عدم القدرة على إهدار الطاقة كما هو الحال في شكل الحرارة. الطاقة التي يتم تبديدها تتعلق بمدى حلقة التخلفية. يوجد على وجه الخصوص نوعان من المواد المغناطيسية حيث يوجدان مادة مغناطيسية ناعمة و مادة مغناطيسية صلبة .
التطبيقات
عدد قليل من تطبيقات التباطؤ المغناطيسي نكون:
نظرًا لأن المواد المغناطيسية لها نطاق ممتد من حلقة التباطؤ ، يتم تنفيذها في الأجهزة مثل
- القرص الصلب
- أجهزة تسجيل الصوت
- لاصقات مغناطيسية
- بطاقات الائتمان
أيضا ، توجد مواد حلقة التباطؤ المغناطيسي مقيدة وتستخدم في
- محولات
- ملفات لولبية
- مغناطيس كهربائي
- يمرر
يعمل في تثبيط الحركة الزاوية للأقمار الصناعية في مدار الأرض الأدنى بسبب ظهور عصر الفضاء.
وأخيرًا ، كل هذا يتعلق بمفهوم التباطؤ المغناطيسي. في هذه المقالة ، تعرفنا على حلقة التخلفية ، ومنحنى BH ، والمغناطيسية المتبقية ، والقوة القسرية ، وكيف تختلف الحلقة بالنسبة للمادة المغناطيسية اللينة والصلبة وتطبيقاتها. من المهم أيضًا معرفة ما هو ملف أهمية حلقة التخلفية ؟
