磁滯現象
磁滯現象是指鐵磁性物理材料（例如：鐵）在磁化和去磁過程中，鐵磁質的磁化強度不僅依賴於外磁場強度，還依賴於原先磁化強度的現象。 當外加磁場施加於鐵磁質時，其原子的偶極子按照外加場自行排列。即使當外加場被撤離，部分排列仍保持：此時，該材料被磁化。 一旦被磁化了，其磁性會繼續保留。要消磁的話，只要施加相反方向的磁場就可以了。這亦是硬碟的記憶運作原理。
在鐵磁質中，磁場強度（H）和磁感應強度（B）之間的關係是非線性的。如果在增強場強條件下，此二者關係將呈曲線上升到某點，到達此點後，即使場強H繼續增加，磁感應強度B也不再增加。該情況被稱為磁飽和（magnetic saturation）。[1]
如果此時磁場線性降低，該線性關係將以另一條曲線返回到0場強的某點，該點的B將被初始曲線的磁感應強度量BR叫做剩磁感應強度或剩磁（remnant flux density）[2] 相抵消。
如果繪製以外加磁場的全部強度的二者關係圖，將為S形的迴路。S的中間厚度描述了磁滯量，該量與材料的矯頑力[3] 相關。
該現象的實際影響可為，例如，當通過磁芯的外加電流被撤離，由於殘留磁場繼續吸引電樞，而引起滯後從而延遲磁能的釋放。
對於一種特殊材料，該曲線會影響一個磁路的設計。
為了最小化該影響和減小相關的能量損失，從而採用具有低矯頑力和低遲滯損失的鐵磁性物質，例如坡莫合金（鐵鎳合金，透磁合金）[4]。
在很多應用中，由迴路中不同點驅動產生的小的遲滯迴路存在於B-H層中。接近原點的各迴路有一個較大的µ（磁導率）[5]。迴路越小，其磁性形狀越柔和。一個特例就是，用一個降低的交流電場去磁化任何材料。
物理起源 編輯
磁滯現象模型 編輯
應用 編輯
鐵磁體中的磁滯現象可作各種不同的應用。磁帶、硬碟和信用卡都利用了鐵磁體中的磁滯現象來作數據的儲存。在這些材料中，很顯然一個磁極代表一個比特（bit），如北極代表1而南極代表0。然而，更換該存儲器從一個到另一個，此遲滯作用要求了解已存資訊，因為所需的場強在每種情況下都會不同。為了解決該問題，記錄系統首先使用帶偏移程序過速驅動整個系統到一個已知狀態。模擬電磁記錄同樣適用這種技術。不同材料要求不同的偏移量，這就是為什麼在大多數卡式錄音帶前端都有一個選擇裝置（寫保護）。
參考書目 編輯
- ^ Arthur Eugene Fitzgerald, Charles Kingsley, Stephen D. Umans. Electric machinery. McGraw-Hill Professional. 2002: 230. ISBN 0824742699.
- ^ Joao Bastos, Nelson Sadowski. Electromagnetic modeling by finite element methods. CRC Press. 2003: 91. ISBN 0073660094.
- ^ Masud Mansuripur. The Physical Principles of Magneto-Optical Recording. Cambridge University Press. 1998: 586. ISBN 0521634180.
- ^ 田民波. 磁性材料. 清華大學出版社. 2001: 68. ISBN 7302040842.
- ^ Joao Bastos, Nelson Sadowski. Electromagnetic modeling by finite element methods. CRC Press. 2003: 31. ISBN 0073660094.
- Isaak D. Mayergoyz, Mathematical Models of Hysteresis and their Applications: Second Edition (Electromagnetism), Academic Press, 2003.