హిస్టెరిసిస్

హిస్టెరిసిస్ లూప్ అంటే ఏమిటి?#

హిస్టెరిసిస్ లూప్ అనేది ఒక పదార్థం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర బలం (H) మరియు అయస్కాంతీకరణ (M) మధ్య సంబంధాన్ని గ్రాఫికల్ గా చూపించే ప్రాతినిధ్యం. ఇది ఒక పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణను ప్రయోగించిన అయస్కాంత క్షేత్ర బలం యొక్క ఫంక్షన్ గా ప్లాట్ చేయడం ద్వారా పొందబడుతుంది.

ముఖ్య అంశాలు#

• పదార్థాల యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలను వర్గీకరించడానికి హిస్టెరిసిస్ లూప్లు ఉపయోగించబడతాయి.
• హిస్టెరిసిస్ లూప్ యొక్క ఆకారం పదార్థం యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
• ఒక పదార్థం యొక్క బలవంతపు శక్తి (coercivity), అవశిష్ట అయస్కాంతత్వం (remanence), మరియు సంతృప్త అయస్కాంతీకరణ (saturation magnetization) ను నిర్ణయించడానికి హిస్టెరిసిస్ లూప్లు ఉపయోగించబడతాయి.

హిస్టెరిసిస్ లూప్ల రకాలు#

హిస్టెరిసిస్ లూప్లకు రెండు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి:

• పారా అయస్కాంత పదార్థాలు హిస్టెరిసిస్ను ప్రదర్శించవు. దీని అర్థం పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణ ప్రయోగించిన అయస్కాంత క్షేత్ర బలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
• డయా అయస్కాంత పదార్థాలు హిస్టెరిసిస్ను ప్రదర్శించవు. దీని అర్థం పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణ ప్రయోగించిన అయస్కాంత క్షేత్ర బలానికి వ్యతిరేక దిశలో ఉంటుంది.
• ఫెర్రో అయస్కాంత పదార్థాలు నాన్-లీనియర్ హిస్టెరిసిస్ లూప్ను కలిగి ఉంటాయి. దీని అర్థం పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణ ప్రయోగించిన అయస్కాంత క్షేత్ర బలానికి అనులోమానుపాతంలో మారదు.

హిస్టెరిసిస్ లూప్ల అనువర్తనాలు#

హిస్టెరిసిస్ లూప్లు వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి, అవి:

• అయస్కాంత రికార్డింగ్: హార్డ్ డిస్క్ డ్రైవ్లు మరియు అయస్కాంత టేప్ వంటి అయస్కాంత రికార్డింగ్ మీడియాను రూపకల్పన చేయడానికి హిస్టెరిసిస్ లూప్లు ఉపయోగించబడతాయి.
• అయస్కాంత సెన్సార్లు: హాల్ ఎఫెక్ట్ సెన్సార్లు మరియు మాగ్నెటోరెసిస్టివ్ సెన్సార్లు వంటి అయస్కాంత సెన్సార్లను రూపకల్పన చేయడానికి హిస్టెరిసిస్ లూప్లు ఉపయోగించబడతాయి.
• అయస్కాంత పదార్థాలు: పదార్థాల యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలను, వాటి బలవంతపు శక్తి, అవశిష్ట అయస్కాంతత్వం మరియు సంతృప్త అయస్కాంతీకరణ వంటి వాటిని వర్గీకరించడానికి హిస్టెరిసిస్ లూప్లు ఉపయోగించబడతాయి.

హిస్టెరిసిస్ లూప్లు పదార్థాల యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఒక విలువైన సాధనం. అవి అయస్కాంత రికార్డింగ్ మీడియా, అయస్కాంత సెన్సార్లు మరియు అయస్కాంత పదార్థాలను రూపకల్పన చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి.

హిస్టెరిసిస్ లాస్ (నష్టం) అంటే ఏమిటి?#

హిస్టెరిసిస్ లాస్ అనేది ఒక పదార్థం మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురైనప్పుడు కోల్పోయిన శక్తి. ఇది ఒక పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణ, అయస్కాంత క్షేత్రం మారినప్పుడు తక్షణంగా మారదు అనే వాస్తవం వలన సంభవిస్తుంది. అయస్కాంతీకరణలో ఈ ఆలస్యం శక్తి నష్టానికి దారి తీస్తుంది, ఇది వేడిగా వెదజల్లబడుతుంది.

హిస్టెరిసిస్ లాస్ ఎలా సంభవిస్తుంది?#

ఒక పదార్థం అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురైనప్పుడు, దాని అయస్కాంత డొమైన్లు క్షేత్రంతో సమలేఖనం చేసుకుంటాయి. ఈ సమలేఖనం పదార్థంలో నికర అయస్కాంత భ్రామకాన్ని సృష్టిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం తొలగించబడినప్పుడు, అయస్కాంత డొమైన్లు వెంటనే వాటి అసలు ఆరియంటేషన్లకు తిరిగి రావు. బదులుగా, అవి కాలక్రమేణా నెమ్మదిగా విశ్రాంతి తీసుకుంటాయి. ఈ విశ్రాంతి ప్రక్రియను హిస్టెరిసిస్ అంటారు.

హిస్టెరిసిస్ సమయంలో కోల్పోయిన శక్తి అయస్కాంత డొమైన్లను సమలేఖనం చేయడంలో అయస్కాంత క్షేత్రం చేసిన పని వలన ఉంటుంది. ఈ పని వేడిగా వెదజల్లబడుతుంది. కోల్పోయిన శక్తి మొత్తం పదార్థం యొక్క హిస్టెరిసిస్ లూప్పై ఆధారపడి ఉంటుంది.

హిస్టెరిసిస్ లూప్#

హిస్టెరిసిస్ లూప్ అనేది అయస్కాంత క్షేత్ర బలం యొక్క ఫంక్షన్ గా ఒక పదార్థం యొక్క అయస్కాంతీకరణ యొక్క గ్రాఫ్. హిస్టెరిసిస్ లూప్ యొక్క ఆకారం పదార్థం యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

అధిక హిస్టెరిసిస్ లాస్ కలిగిన పదార్థాలు#

అధిక హిస్టెరిసిస్ లాస్ కలిగిన పదార్థాలు శక్తిని వెదజల్లడం ముఖ్యమైన అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు బ్రేక్లు, కానీ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు కాదు.

అధిక హిస్టెరిసిస్ లాస్ కలిగిన కొన్ని పదార్థాలు:

• ఇనుము
• ఇనుము
• నికెల్ (Ni గుర్తు మరియు పరమాణు సంఖ్య 28 కలిగిన రసాయన మూలకం)
• కోబాల్ట్

తక్కువ హిస్టెరిసిస్ లాస్ కలిగిన పదార్థాలు#

తక్కువ హిస్టెరిసిస్ లాస్ కలిగిన పదార్థాలు శక్తి నష్టాన్ని తగ్గించడం ముఖ్యమైన అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు మోటార్లు మరియు జనరేటర్లు.

తక్కువ హిస్టెరిసిస్ లాస్ కలిగిన కొన్ని పదార్థాలు:

• సిలికాన్ స్టీల్
• పెర్మల్లాయ్
• మెట్గ్లాస్

హిస్టెరిసిస్ FAQs#

హిస్టెరిసిస్ అంటే ఏమిటి?#

హిస్టెరిసిస్ అనేది ఒక సిస్టమ్ యొక్క అవుట్పుట్ దాని మునుపటి ఇన్పుట్లపై ఆధారపడటం. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, హిస్టెరిసిస్ ఉన్న సిస్టమ్ యొక్క అవుట్పుట్ దాని ప్రస్తుత ఇన్పుట్పై మాత్రమే కాకుండా, దాని గత ఇన్పుట్లపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది.

హిస్టెరిసిస్కు కారణం ఏమిటి?#

హిస్టెరిసిస్ అనేక కారకాల వలన సంభవించవచ్చు, అవి:

• ఘర్షణ: యాంత్రిక వ్యవస్థలలో ఘర్షణ హిస్టెరిసిస్కు కారణమవుతుంది. ఉదాహరణకు, ఒక కారు కదులుతున్నప్పుడు, టైర్లు మరియు రోడ్డు మధ్య ఘర్షణ కారు వేగాన్ని తగ్గించడానికి కారణమవుతుంది. కారు ఆగిపోయినప్పుడు, టైర్లు మరియు రోడ్డు మధ్య ఘర్షణ కారు ఆగిపోవడానికి కారణమవుతుంది.
• అయస్కాంత హిస్టెరిసిస్: ఒక అయస్కాంత పదార్థం మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురైనప్పుడు అయస్కాంత హిస్టెరిసిస్ సంభవిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం తొలగించబడిన తర్వాత కూడా అయస్కాంత పదార్థం దాని అయస్కాంతత్వంలో కొంత భాగాన్ని నిలుపుకుంటుంది. విద్యుత్ హిస్టెరిసిస్:** మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురైనప్పుడు అయస్కాంత పదార్థాలలో విద్యుత్ హిస్టెరిసిస్ సంభవిస్తుంది. బాహ్య క్షేత్రం తొలగించబడిన తర్వాత కూడా పదార్థం కొంత అయస్కాంతీకరణను నిలుపుకుంటుంది.

హిస్టెరిసిస్ యొక్క ప్రభావాలు ఏమిటి?#

హిస్టెరిసిస్ ఒక సిస్టమ్పై అనేక ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది, అవి:

ఆలస్యం: హిస్టెరిసిస్ ఒక సిస్టమ్ ఇన్పుట్లకు ఆలస్యంగా ప్రతిస్పందించడానికి కారణమవుతుంది. ఉదాహరణకు, హిస్టెరిసిస్ ఉన్న కారు, హిస్టెరిసిస్ లేని కారు కంటే వేగవంతం కావడానికి ఎక్కువ సమయం తీసుకుంటుంది.

• ఆసిలేషన్ (దోలనం): హిస్టెరిసిస్ ఒక సిస్టమ్ ఆసిలేట్ చేయడానికి కారణమవుతుంది. ఉదాహరణకు, హిస్టెరిసిస్ ఉన్న అయస్కాంత పదార్థం, అది మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురైనప్పుడు ఆసిలేట్ అవుతుంది.
• అస్థిరత: హిస్టెరిసిస్ ఒక సిస్టమ్ అస్థిరంగా మారడానికి కారణమవుతుంది. ఉదాహరణకు, హిస్టెరిసిస్ ఉన్న ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్, అది మారుతున్న వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్కు గురైనప్పుడు అస్థిరంగా మారవచ్చు.

హిస్టెరిసిస్ లాస్ను ఎలా తగ్గించవచ్చు?#

హిస్టెరిసిస్ను అనేక పద్ధతుల ద్వారా తగ్గించవచ్చు, అవి:

• ఘర్షణను తగ్గించడం: యాంత్రిక వ్యవస్థలలో ఘర్షణను తగ్గించడం ద్వారా హిస్టెరిసిస్ను తగ్గించవచ్చు. ఉదాహరణకు, కదిలే భాగాల మధ్య ఘర్షణను తగ్గించడానికి లూబ్రికెంట్లను ఉపయోగించడం. తక్కువ హిస్టెరిసిస్ కలిగిన పదార్థాలను ఉపయోగించడం: తక్కువ హిస్టెరిసిస్ కలిగిన పదార్థాలను ఉపయోగించడం ద్వారా అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ వ్యవస్థలలో హిస్టెరిసిస్ లాస్ను తగ్గించవచ్చు. ఉదాహరణకు, గట్టి ఇనుము బదులుగా మృదువైన ఇనుమును ఉపయోగించడం ద్వారా అయస్కాంత హిస్టెరిసిస్ లాస్ను తగ్గించవచ్చు.
• ఫీడ్బ్యాక్ కంట్రోల్ను ఉపయోగించడం: సిస్టమ్లలో హిస్టెరిసిస్ను తగ్గించడానికి ఫీడ్బ్యాక్ కంట్రోల్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, విద్యుత్ హిస్టెరిసిస్ను తగ్గించడానికి ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ను నియంత్రించడానికి ఫీడ్బ్యాక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ ఉపయోగించబడుతుంది.

ముగింపు#

హిస్టెరిసిస్ ఒక సాధారణ దృగ్విషయం, ఇది ఒక సిస్టమ్పై అనేక ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది. హిస్టెరిసిస్కు కారణాలు మరియు ప్రభావాలను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, ఇంజనీర్లు హిస్టెరిసిస్ యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాలను తగ్గించడానికి సిస్టమ్లను రూపకల్పన చేయవచ్చు.