L'hystérésis signifie ' en retard » est la propriété des matériaux ferromagnétiques par laquelle le flux magnétique est retardé dans le matériau ferromagnétique après en avoir retiré le champ magnétique. Lorsque ce champ magnétique externe est supprimé, la plupart des atomes retenus dans leur état magnétique et leur matériau sont magnétisés. Ce phénomène est appelé hystérésis.
Boucle d'hystérésis et courbe BH
Le graphique de la force magnétisante H et de la densité de flux B est une courbe à quatre quadrants, et cette courbe est appelée courbe B-H. Cette représentation graphique nous renseigne sur les différentes propriétés magnétiques du matériau telles que la perméabilité, la coercition, la réluctance et le flux résiduel.
Considérons un matériau magnétique comme noyau de la bobine. Lors de l'application d'une alimentation CC via une résistance variable, le courant traversant la bobine varie en conséquence. La force magnétisante est directement proportionnelle au courant et donnée par,
Où H est la force magnétisante. En augmentant le courant I, la force magnétique H augmente, et donc la densité de flux magnétique B augmente. À une certaine valeur de B, tous les atomes du matériau du noyau sont alignés dans la direction du champ magnétique et complètement magnétisés. Ce point est appelé point de saturation et il n’y aura aucun changement dans la magnétisation en cas d’augmentation supplémentaire du courant.
Si nous coupons l’alimentation électrique, le courant I et la force magnétisante H diminuent jusqu’à zéro, mais certains atomes du matériau du noyau restent alignés et présentent un magnétisme dans le matériau. Cette propriété du matériau du noyau de rester magnétisé après suppression de la force magnétisante est appelée « Rémanence ».
Courbe BH
De 0 à un
Lors de l'application de l'alimentation électrique, le courant passe de zéro à une certaine valeur, la force magnétique H augmente et donc le flux magnétique B augmente, et les deux suivent le chemin 0-a dans le graphique. À une certaine valeur du flux magnétique B, tous les atomes sont magnétisés et il n'y a aucun changement dans les atomes du matériau du noyau lors de l'application ultérieure du champ magnétique. Cette densité de flux maximale est Bmax et la force magnétisante est Hmax .
De A à B
Or, en diminuant le courant, la force magnétique H diminue et donc le flux magnétique B diminue. Mais dans ce cas, le B et le H ne suivent pas le chemin précédent, mais suivent le chemin » un B » dans le graphique.
Au point ' b ' Le courant I et la force magnétique H sont nuls, mais B n'est pas nul, ce retard de B derrière H est appelé hystérésis et cette valeur de densité de flux magnétique B en retard sur H est appelée magnétisme résiduel Br.
De b à c
Lorsque le sens du courant s’inverse, H s’inverse et la valeur de Br diminue suite au bain” avant JC ». Au point ' c », Br devient nul. La valeur négative de « H ' au point c où la valeur de B est nulle, est appelé ' Force coercitive ».
De c à d
En augmentant encore le courant en sens inverse, H et B s'inversent et suivent le chemin ' CD ' et à une certaine valeur de courant inverse, la valeur de B devient maximale dans le sens inverse et la saturation se produit au point ' b ».
De d à e
Maintenant, si le courant passe d’une valeur négative à zéro, H augmente. Au point ' C'est 'Le courant I et la force magnétique deviennent nuls, mais B n'est pas nul et a une certaine valeur négative. Indiquer ' C'est » dans le graphique donne la valeur négative du magnétisme résiduel (-Br).
De e à f
En augmentant la valeur du courant, la valeur de H augmente. B et H suivent le chemin » e-f ». Au point ' F « Le courant I et la force magnétisante H ont une certaine valeur, mais B est nul.
De f à a
Encore une fois, lorsque le courant I augmente encore, la valeur de H et B augmente et suit le chemin 'FA' . Au point ' un ' Encore une fois, la saturation se produit et tous les atomes du matériau du noyau sont magnétisés et alignés dans la direction du champ magnétique.
Boucle d'hystérésis
Ce graphique entre la densité de flux magnétique B et la force magnétisante H est appelé courbe B-H et le chemin fermé suivi par B et H lorsque le courant passe de zéro à positif, positif à zéro, zéro à négatif, négatif à zéro et encore zéro à positif. est appelée boucle d'hystérésis.
Différents matériaux ferromagnétiques donnent différentes tailles et formes de boucle d'hystérésis. Le matériau ferromagnétique souple donne une boucle d'hystérésis étroite, et ils peuvent facilement être magnétisés et démagnétisés et conviennent pour une utilisation dans les transformateurs.
Rémanence
La rémanence est la propriété de tout matériau par laquelle il conserve sa magnétisation après suppression du champ magnétique induit.
Coercitivité
La force du champ magnétique appliqué dans le sens inverse nécessaire pour démagnétiser complètement le matériau est une coercivité connue. La force coercitive doit être appliquée pour démagnétiser complètement le matériau après avoir retiré le courant. Le travail s'effectue sur celui-ci et l'énergie est dissipée du matériau sous forme de chaleur. La chaleur dissipée du matériau ; est connue sous le nom de perte par hystérésis, donnée par Hc dans la courbe B-H.
Conclusion
Le flux magnétique retardé dans le matériau ferromagnétique après avoir supprimé le champ magnétique de celui-ci est appelé hystérésis. Une force est nécessaire pour démagnétiser complètement le matériau ferromagnétique, appelée force coercitive, et un travail est effectué sur celui-ci qui provoque une dissipation de chaleur. La représentation graphique entre la force magnétisante H et la densité de flux magnétique B donne la courbe B-H et le chemin fermé suivi par B et H est appelé boucle d'hystérésis.