हिस्टेरेसिस

हिस्टेरेसिस लूप म्हणजे काय?#

हिस्टेरेसिस लूप ही सामग्रीच्या चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्य (H) आणि चुंबकीकरण (M) यांच्यातील संबंधाचे ग्राफिकल प्रतिनिधित्व आहे. लागू केलेल्या चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्याचे कार्य म्हणून सामग्रीचे चुंबकीकरण प्लॉट करून ते प्राप्त केले जाते.

मुख्य मुद्दे#

• हिस्टेरेसिस लूप सामग्रीच्या चुंबकीय गुणधर्मांचे वैशिष्ट्यीकरण करण्यासाठी वापरले जातात.
• हिस्टेरेसिस लूपचा आकार सामग्रीच्या चुंबकीय गुणधर्मांवर अवलंबून असतो.
• सामग्रीची कोएर्सिव्हिटी, रिमॅनेन्स आणि संपृक्तता चुंबकीकरण निश्चित करण्यासाठी हिस्टेरेसिस लूप वापरले जाऊ शकतात.

हिस्टेरेसिस लूपचे प्रकार#

हिस्टेरेसिस लूपचे दोन मुख्य प्रकार आहेत:

• पॅरामॅग्नेटिक सामग्री हिस्टेरेसिस प्रदर्शित करत नाही. याचा अर्थ सामग्रीचे चुंबकीकरण लागू केलेल्या चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्याच्या प्रमाणात असते.
• डायमॅग्नेटिक सामग्री हिस्टेरेसिस प्रदर्शित करत नाही. याचा अर्थ सामग्रीचे चुंबकीकरण लागू केलेल्या चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्याच्या विरुद्ध असते.
• फेरोमॅग्नेटिक सामग्री चा नॉन-लिनियर हिस्टेरेसिस लूप असतो. याचा अर्थ सामग्रीचे चुंबकीकरण लागू केलेल्या चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्याच्या प्रमाणात बदलत नाही.

हिस्टेरेसिस लूपचे उपयोग#

हिस्टेरेसिस लूप विविध उपयोगांमध्ये वापरले जातात, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

• चुंबकीय रेकॉर्डिंग: हिस्टेरेसिस लूप हार्ड डिस्क ड्राइव्ह आणि चुंबकीय टेप सारख्या चुंबकीय रेकॉर्डिंग मीडियाची रचना करण्यासाठी वापरले जातात.
• चुंबकीय सेन्सर्स: हिस्टेरेसिस लूप हॉल इफेक्ट सेन्सर्स आणि मॅग्नेटोरेसिस्टिव्ह सेन्सर्स सारख्या चुंबकीय सेन्सर्सची रचना करण्यासाठी वापरले जातात.
• चुंबकीय सामग्री: हिस्टेरेसिस लूप सामग्रीच्या चुंबकीय गुणधर्मांचे वैशिष्ट्यीकरण करण्यासाठी वापरले जातात, जसे की त्यांची कोएर्सिव्हिटी, रिमॅनेन्स आणि संपृक्तता चुंबकीकरण.

हिस्टेरेसिस लूप सामग्रीच्या चुंबकीय गुणधर्मांना समजून घेण्यासाठी एक मौल्यवान साधन आहे. चुंबकीय रेकॉर्डिंग मीडिया, चुंबकीय सेन्सर्स आणि चुंबकीय सामग्री डिझाइन करण्यासाठी ते वापरले जाऊ शकतात.

हिस्टेरेसिस लॉस म्हणजे काय?#

हिस्टेरेसिस लॉस म्हणजे जेव्हा एखादी सामग्री बदलत्या चुंबकीय क्षेतात ठेवली जाते तेव्हा होणारी ऊर्जेची हानी. हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की चुंबकीय क्षेत्र बदलल्यावर सामग्रीचे चुंबकीकरण तत्काळ बदलत नाही. चुंबकीकरणातील हा विलंब उष्णतेच्या रूपात विसर्जित होणारी ऊर्जेची हानी निर्माण करतो.

हिस्टेरेसिस लॉस कसा होतो?#

जेव्हा एखादी सामग्री चुंबकीय क्षेत्रात ठेवली जाते, तेव्हा तिचे चुंबकीय डोमेन स्वतःला त्या क्षेत्राशी संरेखित करतात. हे संरेखन सामग्रीमध्ये निव्वळ चुंबकीय क्षण निर्माण करते. जेव्हा चुंबकीय क्षेत्र काढून टाकले जाते, तेव्हा चुंबकीय डोमेन त्वरित त्यांच्या मूळ अभिमुखतेकडे परतत नाहीत. त्याऐवजी ते कालांतराने हळूहळू शिथिल होतात. या शिथिलीकरण प्रक्रियेला हिस्टेरेसिस म्हणतात.

हिस्टेरेसिस दरम्यान गमावलेली ऊर्जा चुंबकीय डोमेन संरेखित करण्यासाठी चुंबकीय क्षेत्राद्वारे केलेल्या कामामुळे होते. हे काम उष्णतेच्या रूपात विसर्जित होते. गमावलेल्या ऊर्जेचे प्रमाण सामग्रीच्या हिस्टेरेसिस लूपवर अवलंबून असते.

हिस्टेरेसिस लूप#

हिस्टेरेसिस लूप हा चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्याचे कार्य म्हणून सामग्रीच्या चुंबकीकरणाचा आलेख आहे. हिस्टेरेसिस लूपचा आकार सामग्रीच्या गुणधर्मांवर अवलंबून असतो.

उच्च हिस्टेरेसिस लॉस असलेल्या सामग्री#

उच्च हिस्टेरेसिस लॉस असलेल्या सामग्री अशा अनुप्रयोगांमध्ये वापरल्या जातात जिथे ऊर्जा विसर्जित करणे महत्त्वाचे असते, जसे की ब्रेक, परंतु ट्रान्सफॉर्मर्स नाही.

उच्च हिस्टेरेसिस लॉस असलेल्या काही सामग्रीमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• लोखंड
• लोखंड
• निकेल (Ni चिन्ह आणि अणुक्रमांक 28 असलेला रासायनिक मूलद्रव्य)
• कोबाल्ट

कमी हिस्टेरेसिस लॉस असलेल्या सामग्री#

कमी हिस्टेरेसिस लॉस असलेल्या सामग्री अशा अनुप्रयोगांमध्ये वापरल्या जातात जिथे ऊर्जेची हानी कमी करणे महत्त्वाचे असते, जसे की मोटर्स आणि जनरेटर्स.

कमी हिस्टेरेसिस लॉस असलेल्या काही सामग्रीमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• सिलिकॉन स्टील
• पर्मलॉय
• मेटग्लास

हिस्टेरेसिस वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न#

हिस्टेरेसिस म्हणजे काय?#

हिस्टेरेसिस म्हणजे प्रणालीच्या आउटपुटचे त्याच्या मागील इनपुट्सवर अवलंबन. दुसऱ्या शब्दांत, हिस्टेरेसिस असलेल्या प्रणालीचे आउटपुट केवळ त्याच्या सध्याच्या इनपुटवरच नव्हे तर त्याच्या मागील इनपुट्सवर देखील अवलंबून असते.

हिस्टेरेसिस कशामुळे होतो?#

हिस्टेरेसिस अनेक घटकांमुळे होऊ शकतो, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

• घर्षण: घर्षणामुळे यांत्रिक प्रणालींमध्ये हिस्टेरेसिस होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, जेव्हा कार हलते, तेव्हा टायर आणि रस्ता यांच्यातील घर्षणामुळे कार हळू होते. जेव्हा कार थांबते, तेव्हा टायर आणि रस्ता यांच्यातील घर्षणामुळे कार थांबते.
• चुंबकीय हिस्टेरेसिस: जेव्हा चुंबकीय सामग्री बदलत्या चुंबकीय क्षेत्रात ठेवली जाते तेव्हा चुंबकीय हिस्टेरेसिस होतो. चुंबकीय क्षेत्र काढून टाकल्यानंतरही चुंबकीय सामग्री त्याचा काही चुंबकीयपणा टिकवून ठेवेल. विद्युत हिस्टेरेसिस:** बदलत्या चुंबकीय क्षेत्रात ठेवल्यावर चुंबकीय सामग्रीमध्ये विद्युत हिस्टेरेसिस होतो. बाह्य क्षेत्र काढून टाकल्यानंतरही सामग्री काही चुंबकीकरण टिकवून ठेवते.

हिस्टेरेसिसचे परिणाम काय आहेत?#

हिस्टेरेसिसचे प्रणालीवर अनेक परिणाम होऊ शकतात, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

विलंब: हिस्टेरेसिसमुळे प्रणालीला विलंबाने इनपुट्सची प्रतिसाद देण्यास कारणीभूत ठरू शकते. उदाहरणार्थ, हिस्टेरेसिस असलेल्या कारला हिस्टेरेसिस नसलेल्या कारपेक्षा वेग वाढवण्यास जास्त वेळ लागेल.

• दोलन: हिस्टेरेसिसमुळे प्रणाली दोलन करू शकते. उदाहरणार्थ, हिस्टेरेसिस असलेली चुंबकीय सामग्री जेव्हा बदलत्या चुंबकीय क्षेत्रात ठेवली जाते तेव्हा ती दोलन करेल.
• अस्थिरता: हिस्टेरेसिसमुळे प्रणाली अस्थिर होऊ शकते. उदाहरणार्थ, हिस्टेरेसिस असलेले विद्युत परिपथ जेव्हा बदलत्या व्होल्टेज किंवा विद्युतप्रवाहात ठेवले जाते तेव्हा ते अस्थिर होऊ शकते.

हिस्टेरेसिस लॉस कसा कमी करता येईल?#

हिस्टेरेसिस अनेक पद्धतींनी कमी करता येऊ शकते, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

• घर्षण कमी करणे: घर्षण कमी केल्याने यांत्रिक प्रणालींमध्ये हिस्टेरेसिस कमी होऊ शकते. उदाहरणार्थ, लुब्रिकंट्स वापरल्याने हलणाऱ्या भागांमधील घर्षण कमी होऊ शकते. कमी हिस्टेरेसिस असलेल्या सामग्री वापरणे: कमी हिस्टेरेसिस असलेल्या सामग्री वापरल्याने चुंबकीय आणि विद्युत प्रणालींमध्ये हिस्टेरेसिस लॉस कमी होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, हार्ड आयर्नऐवजी सॉफ्ट आयर्न वापरल्याने चुंबकीय हिस्टेरेसिस लॉस कमी होऊ शकतो.
• फीडबॅक कंट्रोल वापरणे: प्रणालींमध्ये हिस्टेरेसिस कमी करण्यासाठी फीडबॅक कंट्रोल वापरले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, विद्युत हिस्टेरेसिस कमी करण्यासाठी विद्युत परिपथातील व्होल्टेज किंवा विद्युतप्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी फीडबॅक कंट्रोल सिस्टम वापरली जाऊ शकते.

निष्कर्ष#

हिस्टेरेसिस ही एक सामान्य घटना आहे जिचे प्रणालीवर अनेक परिणाम होऊ शकतात. हिस्टेरेसिसची कारणे आणि परिणाम समजून घेऊन, अभियंते हिस्टेरेसिसचे नकारात्मक परिणाण कमी करण्यासाठी प्रणाली डिझाइन करू शकतात.