БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ГИ)

Площадь петли магнитного Г. равна энергии, теряемой в образце за один цикл изменения поля. Эта энергия идёт, в конечном счёте, на нагревание образца. Такие потери энергии называются гистерезисными. В тех случаях, когда потери на Г. нежелательны (например, в сердечниках трансформаторов, в статорах и роторах электрических машин), применяют магнитномягкие материалы, обладающие малым Н с и малой площадью петли Г. Для изготовления постоянных магнитов, напротив, требуются магнитножёсткие материалы с большим Н с .

С ростом частоты переменного магнитного поля (числа циклов перемагничивания в единицу времени) к гистерезисным потерям добавляются др. потери, связанные с вихревыми токами и магнитной вязкостью . Соответственно площадь петли Г. при высоких частотах увеличивается. Такую петлю иногда называют динамической петлей, в отличие от описанной выше статической петли.

От магнитного момента зависят многие др. свойства ферромагнетика, например электрическое сопротивление, механическая деформация. Изменение магнитного момента вызывает изменение и этих свойств. Соответственно наблюдается, например, гальваномагнитный Г., магнитострикционный Г.

Диэлектрический Г. наблюдается обычно в сегнетоэлектриках , например титанате бария. Зависимость поляризации Р от напряжённости электрического поля Е в сегнетоэлектриках ( рис. 3 ) подобна зависимости М от Н в ферромагнетиках и объясняется наличием спонтанной электрической поляризации, электрических доменов и трудностью перестройки доменной структуры. Гистерезисные потери составляют большую часть диэлектрических потерь в сегнетоэлектриках.

Поскольку с поляризацией связаны др. характеристики сегнетоэлектриков, например деформация, то с диэлектрическим Г. связаны др. виды Г., например пьезоэлектрический Г. ( рис. 4 ), Г. электрооптического эффекта . В некоторых случаях наблюдаются двойные петли диэлектрического Г. ( рис. 5 ). Это объясняется тем, что под влиянием электрического поля в образце происходит фазовый переход с перестройкой кристаллической структуры. Такого рода диэлектрический Г. тесно связан с Г. при фазовых переходах.

Упругий Г., т. е. гистерезисная зависимость деформации и от механического напряжения s , наблюдается в любых реальных материалах при достаточно больших напряжениях ( рис. 6 ). Упругий Г. возникает всякий раз, когда имеет место пластическая (неупругая) деформация (см. Пластичность ). Пластическая деформация обусловлена перемещением дефектов, например дислокаций , всегда присутствующих в реальных материалах. Примеси, включения и др. дефекты, а также сама кристаллическая решётка стремятся удержать дислокацию в определенных положениях в кристалле. Поэтому требуются напряжения достаточной величины, чтобы сдвинуть дислокацию. Механическая обработка и введение примесей приводят к закреплению дислокаций, в результате чего происходит упрочнение материала, пластическая деформация и упругий Г. наблюдаются при больших напряжениях. Энергия, теряемая в образце за один цикл, идёт в конечном счёте на нагревание образца. Потери на упругий Г. дают вклад во внутреннее трение . В случае упругих деформаций, помимо гистерезисных, есть и др. потери, например обусловленные вязкостью . Величина этих потерь, в отличие от гистерезисных, зависит от частоты изменения s (или и ). Иногда понятие «упругий Г.» употребляется шире — говорят о динамической петле упругого Г., включающей все потери на данной частоте.

Лит.: Киренский Л. В., Магнетизм, 2 изд., М., 1967; Вонсовский С. В., Современное учение о магнетизме, М. — Л., 1952; Бозорт Р., Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965; Постников В. С., Внутреннее трение в металлах, М., 1969; Физический энциклопедический словарь, т. 1, М., 1960.

А. П. Леванюк, Д. Г. Санников.

Рис. 2. Влияние механической и термической обработки на форму петли магнитного гистерезиса пермалоя: 1 — после наклёпа; 2 — после отжига; 3 — кривая мягкого железа (для сравнения).

Рис. 5. Двойная петля диэлектрического гистерезиса.

Рис. 6. Петля упругого гистерезиса: s — механическое напряжение; u — деформация.

Рис. 1. Петля магнитного гистерезиса для ферромагнетика: Н — напряжённость магнитного поля; М — магнитный момент образца; Н с— коэрцитивное поле; M r— остаточный магнитный момент; M s— магнитный момент насыщения. Пунктиром показана непредельная петля гистерезиса. Схематически приведена доме'нная структура образца для некоторых точек петли.

Рис. 3. Петля диэлектрического гистерезиса в сегнетоэлектрике: Р — поляризация образца; Е — напряжённость электрического поля.

Рис. 4. Петля гистерезиса обратного пьезоэлектрического эффекта в титанате бария: U — деформация: Е — напряжённость электрического поля.

Гистере'зисный электродви'гатель, синхронный электродвигатель , у которого вращающий момент возникает за счёт гистерезиса при перемагничивании массивного ротора с сердечником из магнитного материала, имеющего широкую петлю гистерезиса. При мощностях до 100 вт и частоте 400 гц . Г. э. обладают несколько лучшими по сравнению с синхронными электродвигателями энергетическими характеристиками. Г. э. надёжны в эксплуатации и долговечны, они бесшумны и способны работать с различной частотой вращения. Г. э. широко применяются в электроприводе малой мощности и в системах автоматизированного управления. В автоматических приборах управления применяются реактивно-гистерезисные синхронные двигатели мощностью 10—15 мквт с частотой вращения, не превышающей несколько об/мин , и кпд менее 1%.

Лит.: Бертинов А. И., Ермилов М. А., Гистерезисные электродвигатели, М., 1967; Арменский Е. В., Фалк Г. Б., Электрические микромашины, М., 1968.