อ่าน 3 นาที
การคงอยู่
การคงสภาพของสนามแม่เหล็กหรือ การคงสภาพของสนามแม่เหล็ก หรือแม่เหล็กตกค้างคือการคงสภาพของสนามแม่เหล็กที่หลงเหลืออยู่ในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก (เช่นเหล็ก ) หลังจากที่...
การคงอยู่
การคงสภาพของสนามแม่เหล็กหรือ การคงสภาพของสนามแม่เหล็ก หรือแม่เหล็กตกค้างคือการคงสภาพของสนามแม่เหล็กที่หลงเหลืออยู่ในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก (เช่นเหล็ก ) หลังจากที่ สนามแม่เหล็กภายนอกถูกกำจัดออกไป[ 1 ]โดยทั่วไปแล้ว เมื่อแม่เหล็ก "ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก" ก็จะมีการคงสภาพ ของสนามแม่เหล็ก [ 2 ] การคงสภาพของสนามแม่เหล็กในวัสดุแม่เหล็กทำให้เกิดหน่วยความจำแม่เหล็กใน อุปกรณ์ จัดเก็บข้อมูลแม่เหล็ก และถูกใช้เป็นแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับ สนามแม่เหล็กโลกในอดีตในวิชาธรณีแม่เหล็กโบราณคำว่าremanenceมาจาก คำว่า remanentซึ่งหมายถึง "สิ่งที่ยังคงอยู่" [ 3 ]
คำว่า " สนามแม่เหล็กตกค้าง"มักใช้ในงานวิศวกรรม ในหม้อแปลงไฟฟ้ามอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก ตกค้างปริมาณมากเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ (ดูเพิ่มเติมที่ เหล็กกล้าสำหรับงานไฟฟ้า ) เนื่องจากเป็นการปนเปื้อนที่ไม่ต้องการ เช่น สนามแม่เหล็กที่ยังคงหลงเหลืออยู่ในแม่เหล็กไฟฟ้าหลังจากปิดกระแสไฟฟ้าในขดลวดแล้ว ในกรณีที่ไม่ต้องการ สามารถกำจัดออกได้โดยการล้างสนามแม่เหล็ก
บางครั้งคำว่าretentivityถูกใช้สำหรับ remanence ที่วัดในหน่วยความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก [ 4 ]
ประเภท
การคงสภาพอิ่มตัว

นิยามเริ่มต้นของแม่เหล็กตกค้างคือค่าการแม่เหล็กที่ยังคงอยู่เมื่อสนามเป็นศูนย์หลังจากใช้สนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ (มากพอที่จะทำให้เกิดความอิ่มตัว ) [ 1 ]ผลของวงจรฮิสเทอรีซิส แม่เหล็ก จะวัดโดยใช้เครื่องมือต่างๆ เช่นเครื่องวัดสนาม แม่เหล็กแบบสั่น และจุดตัดที่สนามเป็นศูนย์คือค่าการตกค้าง ในทางฟิสิกส์ ค่านี้จะถูกแปลงเป็น ค่าการแม่เหล็กเฉลี่ย ( โมเมนต์แม่เหล็กทั้งหมดหารด้วยปริมาตรของตัวอย่าง) และแสดงในสมการเป็นM rหากต้องแยกแยะออกจากแม่เหล็กตกค้างชนิดอื่น จะเรียกว่าแม่เหล็กตกค้างอิ่มตัวหรือ แม่เหล็กตกค้างไอโซเทอร์มอลอิ่มตัว ( SIRM )และแสดงด้วยM rs
ในการใช้งานทางวิศวกรรม มักจะวัดค่าการคงสภาพแม่เหล็กโดยใช้เครื่องวิเคราะห์ BHซึ่งวัดการตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กกระแสสลับ (ดังแสดงในรูปที่ 1) โดยแสดงเป็นความหนาแน่นของฟลักซ์Brค่าการคงสภาพแม่เหล็กนี้เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่บ่งบอกลักษณะของแม่เหล็กถาวร มันวัดสนามแม่เหล็กที่แรงที่สุดที่ แม่เหล็กสามารถสร้างได้ ตัวอย่างเช่น แม่เหล็กนีโอไดเมียมมีค่าการคงสภาพแม่เหล็กประมาณ 1.3 เทสลา
การตกค้างแบบไอโซเทอร์มอล
การวัดค่าการตกค้างเพียงครั้งเดียวมักไม่ให้ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น เทปแม่เหล็กประกอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กขนาดเล็กจำนวนมาก (ดูการจัดเก็บข้อมูลด้วยแม่เหล็ก ) และอนุภาคเหล่านี้ไม่เหมือนกัน แร่แม่เหล็กในหินอาจมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่หลากหลาย (ดูแม่เหล็กของหิน ) วิธีหนึ่งในการตรวจสอบภายในวัสดุเหล่านี้คือการเพิ่มหรือลดค่าการตกค้างทีละน้อย วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการลดอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็กในสนามไฟฟ้ากระแสสลับก่อน จากนั้นจึงใช้สนามHและนำออก ค่าการตกค้างนี้ ซึ่งแสดงด้วยM r ( H ) ขึ้นอยู่กับสนาม[ 5 ]เรียกว่าค่าการตกค้างเริ่มต้น[ 6 ]หรือ การทำให้เป็นแม่เหล็กตกค้างแบบไอโซเท อร์มอล (IRM) [ 7 ]
IRM อีกชนิดหนึ่งสามารถได้มาโดยการทำให้แม่เหล็กเกิดการคงสภาพอิ่มตัวในทิศทางหนึ่งก่อน แล้วจึงใช้และถอดสนามแม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้าม[ 5 ] เรียกว่าการคงสภาพแม่เหล็กจากการลดอำนาจแม่เหล็กหรือการคงสภาพแม่เหล็กจากการลดอำนาจแม่เหล็กแบบกระแสตรงและใช้สัญลักษณ์เช่นM d ( H ) โดยที่Hคือขนาดของสนาม[ 8 ] การคงสภาพแม่เหล็กอีกชนิดหนึ่งสามารถได้มาโดยการลดอำนาจแม่เหล็กจากการคงสภาพอิ่มตัวในสนามกระแสสลับ เรียกว่าการคงสภาพแม่เหล็กจากการลดอำนาจแม่เหล็กแบบกระแสสลับหรือการคงสภาพแม่เหล็กจากการลดอำนาจแม่เหล็กแบบสนามสลับและใช้สัญลักษณ์เช่นM af ( H )
หากอนุภาคเป็นอนุภาคโดเมนเดี่ยวที่ไม่โต้ตอบกันและมีแอนไอโซโทร ปีแบบแกนเดียว จะมีความสัมพันธ์เชิงเส้นง่ายๆ ระหว่างค่าตกค้าง[ 5 ]
การคงอยู่ของอาการฮิสเทอรีซิส
การตกค้างในห้องปฏิบัติการอีกประเภทหนึ่งคือการตกค้างแบบไร้ฮิสเทอรีซิสหรือการทำให้เป็นแม่เหล็กตกค้างแบบไร้ฮิสเทอรีซิส (ARM)ซึ่งเกิดขึ้นจากการนำแม่เหล็กไปสัมผัสกับสนามสลับขนาดใหญ่บวกกับ สนาม ไบแอส DC ขนาดเล็ก แอมพลิจูดของสนามสลับจะค่อยๆ ลดลงจนเป็นศูนย์เพื่อให้ได้ การ ทำให้เป็นแม่เหล็กแบบไร้ฮิส เท อรีซิส จากนั้นจึงนำสนามไบแอสออกเพื่อให้ได้การตกค้าง เส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็กแบบไร้ฮิสเทอรีซิสมักจะใกล้เคียงกับค่าเฉลี่ยของสองสาขาของวงฮิสเทอรีซิส [ 9 ] และในบางแบบจำลองจะถือว่าเป็นตัวแทนของสถานะพลังงานต่ำสุดสำหรับสนามที่กำหนด[ 10 ]มีหลายวิธีในการวัดเส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็กแบบไร้ฮิสเทอรีซิสในเชิงทดลอง โดยอาศัยฟลักซ์มิเตอร์และการลดอำนาจแม่เหล็กด้วยไบแอส DC [ 11 ] ARM ยังได้รับการศึกษาเนื่องจากมีความคล้ายคลึงกับกระบวนการเขียนในเทคโนโลยีการบันทึกแม่เหล็กบางอย่าง[ 12 ]และการได้มาซึ่งการทำให้เป็นแม่เหล็กตกค้างตามธรรมชาติในหิน[ 13 ]
ตัวอย่าง
| วัสดุ | การคงอยู่ | เอกสารอ้างอิง |
|---|---|---|
| เฟอร์ไรต์ (แม่เหล็ก) | 0.35 ตัน (3,500 กรัม) | [ 14 ] |
| แม่เหล็กซาแมเรียม-โคบอลต์ | 0.82–1.16 ตัน (8,200–11,600 กรัม) | [ 15 ] |
| อัลนิโค 5 | 1.28 ตัน (12,800 กรัม) | |
| แม่เหล็กนีโอไดเมียม | 1–1.3 ตัน (10,000–13,000 กรัม) | [ 15 ] |
| เหล็กกล้า | 0.9–1.4 ตัน (9,000–14,000 กรัม) | [ 16 ] [ 17 ] |
ดูเพิ่มเติม
- ความสามารถในการบังคับ
- ฮิสเทอรีซิส
- แม่เหล็กหิน
- การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตกค้างจากความร้อน
- การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตกค้างแบบหนืด
หมายเหตุ
- ^ a bชิกาซูมิ 1997
- ^ตามหลักแล้ว มันยังคงอยู่ในสนามแม่เหล็กโลก แต่สิ่งนั้นแทบไม่มีผลต่อการคงสภาพของแม่เหล็กแข็งเลย
- ^ "remanence | ที่มาและความหมายของ remanence โดย Online Etymology Dictionary" . www.etymonline.com . สืบค้นเมื่อ2020-01-20 .
- ^ "การจัดเก็บและการจัดการเทปแม่เหล็ก "
- ^ a b c Wohlfarth 1958
- ^แมคเคอร์รี แอนด์ กอนต์ 1966
- ^เนเอล 1955
- ^ไพเฟอร์ 1990
- ^โบซอร์ธ 1993
- ^จิลส์และแอเธอร์ตัน 1986
- ^ Nowicki 2018
- ^แจป 1969
- ^บาเนอร์จีและเมลเลมา 1974
- ^ "แกนแม่เหล็กอสัณฐาน" . Hill Technical Sales. 2006 . สืบค้นเมื่อ18 มกราคม 2014 .
- อรรถ เป็นขจูฮา พีร์เฮือเนน; ทาปานี โจคิเนน; วาเลเรีย ฮราโบฟโควา (2009) การออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าแบบหมุนได้ จอห์น ไวลีย์และลูกชาย พี 232. ไอเอสบีเอ็น 978-0-470-69516-6.
- ^ "โคบอลต์: สิ่งสำคัญสำหรับแม่เหล็กประสิทธิภาพสูง" (PDF) . Arnold Magnetic Technologies. 2012.
- ^ Fitzgerald, AE; Kingsley, Charles Jr.; Umans, Stephen D. (2003). เครื่องจักรไฟฟ้า (ฉบับที่ 6). McGraw-Hill. 688 หน้า. ISBN 978-0-07-366009-7.
ลิงก์ภายนอก
- แรงบีบอัดและแรงคงเหลือในแม่เหล็กถาวร
- แม่เหล็กแมน
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การคงอยู่
การคงสภาพของสนามแม่เหล็กหรือ การคงสภาพของสนามแม่เหล็ก หรือแม่เหล็กตกค้างคือการคงสภาพของสนามแม่เหล็กที่หลงเหลืออยู่ในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก (เช่นเหล็ก ) หลังจากที่...
การคงสภาพอิ่มตัว
นิยามเริ่มต้นของแม่เหล็กตกค้างคือค่าการแม่เหล็กที่ยังคงอยู่เมื่อสนามเป็นศูนย์หลังจากใช้สนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ (มากพอที่จะทำให้เกิด ความอิ่มตัว ) [ 1 ] ผลของ วงจรฮิสเทอรีซิส แม่เหล็ก จะวัดโดยใช้เครื่องมือต่างๆ เช่น เครื่องวัดสนาม แม่เหล็กแบบสั่น...
การตกค้างแบบไอโซเทอร์มอล
การวัดค่าการตกค้างเพียงครั้งเดียวมักไม่ให้ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น เทปแม่เหล็กประกอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กขนาดเล็กจำนวนมาก (ดู การจัดเก็บข้อมูลด้วยแม่เหล็ก ) และอนุภาคเหล่านี้ไม่เหมือนกัน แร่แม่เหล็กในหินอาจมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่หลากหลาย...
การคงอยู่ของอาการฮิสเทอรีซิส
การตกค้างในห้องปฏิบัติการอีกประเภทหนึ่งคือ การตกค้างแบบไร้ฮิสเทอรีซิส หรือ การทำให้เป็นแม่เหล็กตกค้างแบบไร้ฮิสเทอรีซิส (ARM) ซึ่งเกิดขึ้นจากการนำแม่เหล็กไปสัมผัสกับสนามสลับขนาดใหญ่บวกกับ สนาม ไบแอส DC ขนาดเล็ก แอมพลิจูดของสนามสลับจะค่อยๆ...