চৌম্বক হিস্টেরেসিস: বর্ণনা, বৈশিষ্ট্য, ব্যবহারিক প্রয়োগ

সুচিপত্র:

চৌম্বক হিস্টেরেসিস: বর্ণনা, বৈশিষ্ট্য, ব্যবহারিক প্রয়োগ
চৌম্বক হিস্টেরেসিস: বর্ণনা, বৈশিষ্ট্য, ব্যবহারিক প্রয়োগ
Anonim

হিস্টেরেসিস ম্যাগনেটিক, ফেরোইলেকট্রিক, ডাইনামিক, ইলাস্টিক আছে। এটি জীববিজ্ঞান, মৃত্তিকা বিজ্ঞান, অর্থনীতিতেও পাওয়া যায়। তাছাড়া, এই সংজ্ঞার সারমর্ম প্রায় একই। কিন্তু নিবন্ধটি চৌম্বকীয় উপর ফোকাস করবে, আপনি এই ঘটনাটি সম্পর্কে আরও শিখবেন, এটি কী নির্ভর করে এবং কখন এটি নিজেকে প্রকাশ করে। এই ঘটনাটি একটি প্রযুক্তিগত ফোকাস সহ বিশ্ববিদ্যালয়গুলিতে অধ্যয়ন করা হয়, এটি স্কুল পাঠ্যক্রমের অন্তর্ভুক্ত নয়, তাই সবাই এটি সম্পর্কে জানেন না৷

হিস্টেরেসিস ম্যাগনেটিক

হিস্টেরেসিস চৌম্বক
হিস্টেরেসিস চৌম্বক

এটি একটি বহিরাগত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর একটি পদার্থের চুম্বকীয়করণ সূচকের একটি অপরিবর্তনীয় এবং অস্পষ্ট নির্ভরতা (এবং এগুলি একটি নিয়ম হিসাবে, চৌম্বকীয়ভাবে সাজানো ফেরোম্যাগনেট)। এই ক্ষেত্রে, ক্ষেত্র ক্রমাগত পরিবর্তিত হয় - হ্রাস বা বৃদ্ধি। হিস্টেরেসিসের অস্তিত্বের সাধারণ কারণ হল একটি অস্থির অবস্থা এবং থার্মোডাইনামিক সম্ভাব্যতার সর্বনিম্ন একটি স্থিতিশীল অবস্থার উপস্থিতি এবং তাদের মধ্যে অপরিবর্তনীয় পরিবর্তনও রয়েছে।হিস্টেরেসিসও একটি প্রথম-ক্রম চৌম্বকীয় ওরিয়েন্টেশনাল ফেজ ট্রানজিশনের একটি প্রকাশ। তাদের সাথে, মেটাস্টেবল অবস্থার কারণে এক পর্যায় থেকে অন্য পর্যায়ে রূপান্তর ঘটে। বৈশিষ্ট্যটি একটি গ্রাফ, যাকে "হিস্টেরেসিস লুপ" বলা হয়। কখনও কখনও এটিকে "চুম্বকীয়করণ বক্ররেখা"ও বলা হয়।

হিস্টেরেসিস লুপ

হিস্টেরেসিস ঘটনা
হিস্টেরেসিস ঘটনা

M বনাম H এর গ্রাফে আপনি দেখতে পারেন:

  1. শূন্য অবস্থা থেকে, যেখানে M=0 এবং H=0, H বৃদ্ধির সাথে, Mও বৃদ্ধি পায়।
  2. যখন ক্ষেত্র বাড়ে, চুম্বককরণ প্রায় স্থির হয়ে যায় এবং সম্পৃক্ততার মানের সমান হয়।
  3. যখন H কমে যায়, বিপরীত পরিবর্তন ঘটে, কিন্তু যখন H=0, তখন চুম্বককরণ M শূন্যের সমান হবে না। ডিম্যাগনেটাইজেশন কার্ভ থেকে এই পরিবর্তন দেখা যায়। এবং যখন H=0, M অবশিষ্ট চুম্বককরণের সমান একটি মান গ্রহণ করে।
  4. H পরিসরে বাড়ার সাথে সাথে –Hm… +Hm, তৃতীয় বক্ররেখা বরাবর চুম্বকীয়করণ পরিবর্তিত হয়।
  5. প্রসেস বর্ণনাকারী তিনটি বক্ররেখাই সংযুক্ত এবং এক ধরনের লুপ গঠন করে। তিনিই হিস্টেরেসিস-এর ঘটনা বর্ণনা করেছেন - চুম্বককরণ এবং চুম্বককরণের প্রক্রিয়া।

চুম্বককরণ শক্তি

চুম্বকীয়করণ বক্ররেখা
চুম্বকীয়করণ বক্ররেখা

একটি লুপ সেই ক্ষেত্রে অপ্রতিসম হিসাবে বিবেচিত হয় যখন H1 ক্ষেত্রের ম্যাক্সিমা, যা বিপরীত এবং সামনের দিকে প্রয়োগ করা হয়, একই নয়। উপরে একটি লুপ বর্ণনা করা হয়েছে, যা একটি ধীর চুম্বককরণের বিপরীত প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য। তাদের সাথে, H এবং M এর মানগুলির মধ্যে আধা-ভারসাম্য সম্পর্ক সংরক্ষণ করা হয়।যে চুম্বকীয়করণ বা ডিম্যাগনেটাইজেশনের সময়, M H এর থেকে পিছিয়ে থাকে। এবং এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে চুম্বকীয়করণের সময় ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান দ্বারা অর্জিত সমস্ত শক্তি ডিম্যাগনেটাইজেশন চক্রের সময় সম্পূর্ণরূপে স্থানান্তরিত হয় না। এবং এই পার্থক্যটি ফেরোম্যাগনেটের উত্তাপের মধ্যে যায়। এবং এই ক্ষেত্রে ম্যাগনেটিক হিস্টেরেসিস লুপ অপ্রতিসম হতে দেখা যাচ্ছে।

লুপ আকৃতি

লুপের আকৃতি অনেক পরামিতির উপর নির্ভর করে - চুম্বকীয়করণ, ক্ষেত্রের শক্তি, ক্ষতির উপস্থিতি ইত্যাদি। ফেরোম্যাগনেটের রাসায়নিক গঠন, এর গঠনগত অবস্থা, তাপমাত্রা, ত্রুটির প্রকৃতি এবং বিতরণ, এর উপস্থিতি প্রক্রিয়াকরণ (তাপীয়, তাপচৌম্বকীয়, যান্ত্রিক)। অতএব, যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের উপকরণগুলিকে সাবজেক্ট করে ফেরোম্যাগনেটের হিস্টেরেসিস পরিবর্তন করা যেতে পারে। এটি উপাদানের সমস্ত বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে৷

হিস্টেরেসিস ক্ষতি

চৌম্বক হিস্টেরেসিস লুপ
চৌম্বক হিস্টেরেসিস লুপ

একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা একটি ফেরোম্যাগনেটের গতিশীল পুনঃচুম্বককরণের সময়, ক্ষতি পরিলক্ষিত হয়। অধিকন্তু, তারা মোট চৌম্বকীয় ক্ষতির মাত্র একটি ছোট ভগ্নাংশ তৈরি করে। যদি লুপগুলির উচ্চতা একই থাকে (চুম্বককরণের একই সর্বোচ্চ মান M), গতিশীল টাইপ লুপটি স্ট্যাটিক একের চেয়ে প্রশস্ত হয়। সব লোকসানের সঙ্গে নতুন করে যোগ হওয়ার কারণেই এমনটা হয়। এগুলি গতিশীল ক্ষতি, এগুলি সাধারণত এডি কারেন্ট, চৌম্বকীয় সান্দ্রতার সাথে যুক্ত থাকে। সংক্ষেপে, বেশ উল্লেখযোগ্য হিস্টেরেসিস ক্ষতি প্রাপ্ত হয়।

একক-ডোমেন ফেরোম্যাগনেট

ফেরোম্যাগনেটের হিস্টেরেসিস
ফেরোম্যাগনেটের হিস্টেরেসিস

Bযদি কণার বিভিন্ন আকার থাকে তবে ঘূর্ণনের প্রক্রিয়াটি ঘটে। এটি ঘটে কারণ নতুন ডোমেন গঠন শক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে প্রতিকূল। কিন্তু কণা ঘূর্ণনের প্রক্রিয়া অ্যানিসোট্রপি (চৌম্বকীয়) দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়। এটির একটি ভিন্ন উত্স থাকতে পারে - স্ফটিক নিজেই গঠিত হয়, ইলাস্টিক চাপের কারণে উদ্ভূত হয় ইত্যাদি)। কিন্তু ঠিক এই অ্যানিসোট্রপির সাহায্যেই চৌম্বকীয়করণ অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র দ্বারা অনুষ্ঠিত হয়। একে কার্যকর চৌম্বকীয় অ্যানিসোট্রপি ক্ষেত্রও বলা হয়। এবং চৌম্বকীয় হিস্টেরেসিস এই কারণে ঘটে যে চৌম্বককরণ দুটি দিকে পরিবর্তিত হয় - সামনে এবং বিপরীত। একক-ডোমেন ফেরোম্যাগনেটের পুনঃচুম্বককরণের সময়, বেশ কয়েকটি জাম্প ঘটে। ম্যাগনেটাইজেশন ভেক্টর M H ক্ষেত্রের দিকে ঘুরছে। তাছাড়া, বাঁকটি অভিন্ন বা অ-ইউনিফর্ম হতে পারে।

মাল্টি-ডোমেন ফেরোম্যাগনেট

এগুলির মধ্যে, চুম্বকীয়করণ বক্ররেখা একইভাবে তৈরি করা হয়েছে, তবে প্রক্রিয়াগুলি ভিন্ন। চুম্বকীয়করণের বিপরীতে, ডোমেনের সীমানা স্থানান্তরিত হয়। অতএব, হিস্টেরেসিসের অন্যতম কারণ হতে পারে সীমানা পরিবর্তনে বিলম্ব, সেইসাথে অপরিবর্তনীয় জাম্প। কখনও কখনও (যদি ফেরোম্যাগনেটগুলির একটি মোটামুটি বড় ক্ষেত্র থাকে), চৌম্বকীয় হিস্টেরেসিস বৃদ্ধিতে বিলম্ব এবং চুম্বকীয়করণ বিপরীত নিউক্লিয়াস গঠনের দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই নিউক্লিয়াস থেকেই ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের ডোমেইন গঠন গঠিত হয়।

হিস্টেরেসিস তত্ত্ব

হিস্টেরেসিস ক্ষতি
হিস্টেরেসিস ক্ষতি

এটি বিবেচনায় নেওয়া উচিত যে চৌম্বকীয় হিস্টেরেসিস এর ঘটনাটি ঘটে যখন H ক্ষেত্রটি ঘূর্ণায়মান হয়, এবং শুধুমাত্র যখন এটি চিহ্ন এবংআকার এটিকে চৌম্বকীয় ঘূর্ণনের হিস্টেরেসিস বলা হয় এবং এটি H ক্ষেত্রের দিক পরিবর্তনের সাথে চৌম্বকীয়করণ M এর দিকের পরিবর্তনের সাথে মিলে যায়। নমুনাটি আপেক্ষিকভাবে ঘোরানো হলে চৌম্বকীয় ঘূর্ণনের হিস্টেরেসিসও পরিলক্ষিত হয়। স্থির ক্ষেত্রে H.

চুম্বকীয়করণ বক্ররেখাও ডোমেনের চৌম্বকীয় কাঠামোকে চিহ্নিত করে। চৌম্বককরণ এবং চৌম্বককরণের বিপরীত প্রক্রিয়াগুলির উত্তরণের সময় কাঠামোর পরিবর্তন হয়। পরিবর্তনগুলি নির্ভর করে ডোমেনের সীমানা কতদূর স্থানান্তরিত হয় এবং একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবের উপর। একেবারে সবকিছু যা উপরে বর্ণিত সমস্ত প্রক্রিয়াকে বিলম্বিত করতে পারে তা ফেরোম্যাগনেটগুলিকে একটি অস্থির অবস্থায় রাখে এবং চৌম্বকীয় হিস্টেরেসিস ঘটতে পারে।

এটি বিবেচনায় নেওয়া উচিত যে হিস্টেরেসিস অনেক পরামিতির উপর নির্ভর করে। বাহ্যিক কারণের প্রভাবে চুম্বকীয়করণ পরিবর্তিত হয় - তাপমাত্রা, স্থিতিস্থাপক চাপ, তাই হিস্টেরেসিস ঘটে। এই ক্ষেত্রে, একটি হিস্টেরেসিস শুধুমাত্র চুম্বকীয়করণে নয়, সেই সমস্ত বৈশিষ্ট্যগুলিতেও প্রদর্শিত হয় যার উপর এটি নির্ভর করে। এখান থেকে দেখা যায়, হিস্টেরেসিসের ঘটনাটি শুধুমাত্র উপাদানের চুম্বকায়নের সময়ই নয়, এর সাথে প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে জড়িত অন্যান্য শারীরিক প্রক্রিয়ার সময়ও লক্ষ্য করা যায়।

প্রস্তাবিত: