Apa itu histeresis, apakah faedah dan kemudaratan fenomena ini
Definisi konsep
Perkataan "Histeresis" mempunyai akar bahasa Yunani, ia diterjemahkan sebagai ketinggalan atau ketinggalan. Istilah ini digunakan dalam pelbagai bidang sains dan teknologi. Secara umum, konsep histeresis dibezakan oleh tingkah laku sistem yang berbeza di bawah pengaruh yang berlawanan.
Ini boleh dikatakan dengan kata yang lebih sederhana. Anggaplah ada beberapa jenis sistem yang dapat dipengaruhi dalam beberapa arah. Sekiranya, ketika bertindak ke arahnya ke depan, setelah penamatan, sistem tidak kembali ke keadaan asalnya, tetapi dipasang dalam keadaan perantaraan, maka untuk kembali ke keadaan asalnya, perlu bertindak ke arah lain dengan kekuatan. Dalam kes ini, sistem mempunyai histeresis.
Kadang kala fenomena ini digunakan untuk tujuan berguna, misalnya, untuk membuat elemen yang berfungsi pada nilai ambang tertentu daya bertindak dan untuk pengatur. Dalam kes lain, histeresis merugikan, pertimbangkan perkara ini dalam praktik.
Histeresis dalam Kejuruteraan Elektrik
Dalam kejuruteraan elektrik, histeresis adalah ciri penting bagi bahan dari mana inti mesin elektrik dan alat dibuat. Sebelum meneruskan penjelasannya, mari lihat keluk pemagnetan teras.
Gambar pada grafik jenis ini juga disebut gelung histeresis.
Penting! Dalam kes ini, kita bercakap mengenai histeresis pheromagnet, di sini adalah pergantungan tidak linear dari aruhan magnet dalaman bahan pada besarnya aruhan magnet luaran, yang bergantung pada keadaan elemen sebelumnya.
Apabila arus mengalir melalui konduktor di sekitar yang terakhir, magnet dan medan elektrik. Sekiranya anda memasukkan wayar ke dalam gegelung dan mengalirkan arus ke dalamnya, anda mendapat elektromagnet. Sekiranya anda meletakkan inti di dalam gegelung, maka aruhannya akan meningkat, begitu juga kekuatan yang timbul di sekitarnya.
Mengapa histeresis bergantung? Oleh itu, intinya terbuat dari logam, ciri-cirinya dan keluk magnetisasi bergantung pada jenisnya.
Sekiranya anda menggunakan, misalnya, besi yang dikeraskan, maka histeresis akan lebih luas. Semasa memilih bahan magnet lembut yang disebut - jadual akan disempitkan. Apa maksudnya dan untuk apa?
Faktanya ialah apabila gegelung sedemikian beroperasi dalam litar arus bolak-balik, arus mengalir dalam satu arah atau yang lain. Akibatnya, dan daya magnet, tiang sentiasa terbalik.Dalam gegelung tanpa karat, ini berlaku pada prinsipnya pada masa yang sama, tetapi perkara berbeza dengan intinya. Ia secara beransur-ansur dimagnetkan, aruhan magnetiknya meningkat dan secara beransur-ansur mencapai bahagian grafik yang hampir mendatar, yang disebut bahagian tepu.
Selepas itu, jika anda mula mengubah arah arus dan medan magnet, inti perlu dimagnetkan. Tetapi jika anda mematikan arus dan dengan itu mengeluarkan sumber medan magnet, intinya akan tetap bermagnet, walaupun tidak begitu banyak. Dalam carta berikut, ini adalah titik "A". Untuk mendemagnetkannya ke keadaan awal, perlu membuat kekuatan medan magnet negatif. Ini adalah titik "B". Oleh itu, arus dalam gegelung harus mengalir ke arah yang bertentangan.
Nilai kekuatan medan magnet untuk demagnetisasi teras sepenuhnya dipanggil daya paksaan dan semakin kecil, semakin baik dalam kes ini.
Pembalikan magnetisasi ke arah yang bertentangan akan berlaku sama, tetapi sudah berada di sepanjang bahagian bawah gelung. Iaitu, semasa bekerja dalam litar arus bolak-balik, sebahagian tenaga akan dibelanjakan untuk pembalikan magnetisasi teras. Ini membawa kepada fakta bahawa kecekapan motor elektrik dan pengubah dikurangkan. Oleh itu, ini membawa kepada pemanasannya.
Penting! Semakin kecil daya histeresis dan paksaan, semakin rendah kehilangan pembalikan magnetisasi teras.
Sebagai tambahan kepada perkara di atas, histeresis juga merupakan ciri operasi geganti dan alat pensuisan elektromagnetik lain. Contohnya, perjalanan dan belok semasa. Apabila relay dimatikan, untuk berfungsi, anda perlu menggunakan arus tertentu. Dalam kes ini, arus pegangannya dalam keadaan hidup boleh jauh lebih rendah daripada arus pertukaran. Ia akan mati hanya apabila arus turun di bawah arus tahan.
Histeresis dalam Elektronik
Dalam alat elektronik, histeresis menjalankan fungsi yang sangat berguna. Katakan ini digunakan dalam elemen ambang, sebagai contoh, pembanding dan pencetus Schmidt. Di bawah ini anda melihat graf keadaannya:
Ini diperlukan dalam kes di mana peranti berfungsi ketika isyarat X dicapai, selepas itu isyarat dapat mulai berkurang dan peranti tidak mati sehingga isyarat turun ke tahap Y. Penyelesaian ini digunakan untuk menekan pantulan kenalan, gangguan dan pecah rawak, serta dalam pelbagai pengawal.
Contohnya, termostat atau pengawal suhu. Biasanya prinsip tindakannya adalah mematikan alat pemanasan (atau penyejukan) pada ketika suhu di dalam bilik atau tempat lain telah mencapai tahap yang telah ditentukan.
Pertimbangkan dua pilihan untuk bekerja secara ringkas dan ringkas:
- Tiada histeresis. Hidupkan dan matikan pada suhu tertentu. Terdapat nuansa di sini. Sekiranya anda menetapkan pengatur suhu hingga 22 darjah dan memanaskan ruangan ke tahap ini, maka sebaik sahaja ruangan itu 22, ia akan mati, dan apabila turun kembali ke 21, ia akan menyala. Ini bukan keputusan yang tepat kerana peranti terkawal anda akan terlalu kerap menyala dan mati. Di samping itu, dalam kebanyakan tugas pengeluaran dalam negeri dan banyak, tidak memerlukan sokongan suhu yang jelas.
- Dengan histeresis. Untuk membuat jurang tertentu dalam julat parameter laras yang diizinkan, histeresis digunakan. Maksudnya, jika anda menetapkan suhu hingga 22 darjah, maka sebaik sahaja suhu tersebut tercapai, pemanas akan mati. Andaikan bahawa histeresis pada pengawal ditetapkan pada jurang 3 darjah, maka pemanas hanya akan berfungsi semula apabila suhu udara turun hingga 19 darjah.
Kadang kala jurang ini disesuaikan mengikut budi bicara anda. Dalam reka bentuk sederhana, plat bimetallik digunakan.
Akhirnya, kami mengesyorkan menonton video berguna yang memberitahu anda apa itu histeresis dan bagaimana anda boleh menggunakannya:
Kami mengkaji fenomena dan penggunaan histeresis dalam elektrik.Hasilnya adalah seperti berikut: dalam pemacu elektrik dan transformer, ia mempunyai kesan yang merugikan, dan dalam elektronik dan pelbagai pengatur, ia juga menemui aplikasi yang berguna. Kami harap maklumat yang diberikan berguna dan menarik untuk anda!
Bahan berkaitan:
Memuat ...
