מהי היסטריה, מהם היתרונות והפגיעות של תופעה זו

הגדרת מושג

למילה "היסטריה" יש שורשים יוונים, היא מתורגמת כפיגור או מפגר מאחור. מונח זה משמש בתחומים שונים של מדע וטכנולוגיה. במובן כללי, מושג ההיסטרזה נבדל על ידי ההתנהגות השונה של המערכת תחת השפעות הפוכות.

ניתן לומר זאת במילים פשוטות יותר. נניח שיש איזושהי מערכת שניתן להשפיע עליה בכמה כיוונים. אם כאשר פועלים עליו בכיוון קדימה, לאחר סיום, המערכת לא חוזרת למצב המקורי שלה, אלא מותקנת במצב ביניים, אז כדי לחזור למצב המקורי שלה, יש לפעול בכיוון אחר בכוח מסוים. במקרה זה, למערכת יש היסטריה.

לפעמים תופעה זו משמשת למטרות שימושיות, למשל, ליצירת אלמנטים העובדים בערכי סף מסוימים של הכוחות הפועלים ועבור הרגולטורים. במקרים אחרים, היסטריה מזיקה, קחו זאת בחשבון בפועל.

היסטריה בהנדסת חשמל

בהנדסת חשמל, היסטריה היא מאפיין חשוב עבור החומרים שמהם עשויים ליבות של מכונות ומכשירים חשמליים. לפני שנמשיך בהסברים, בואו נסתכל על עקומת המגנטציה של הליבה.

תמונה בתרשים מסוג זה נקראת גם לולאת היסטריה.

חשוב! במקרה זה, אנו מדברים על היסטריה של פרומגנטים, כאן מדובר בתלות לא לינארית של האינדוקציה המגנטית הפנימית של החומר בעוצמת האינדוקציה המגנטית החיצונית, התלויה במצב הקודם של היסוד.

כאשר זרם זורם דרך מוליך סביב האחרון, מגנטי ו שדה חשמלי. אם אתה רוחב את החוט לסליל ומעביר דרכו זרם, אתה מקבל אלקטרומגנט. אם תכניסו ליבה בתוך הסליל, השראות שלו תגבר, כמו גם הכוחות המתעוררים סביבו.

מדוע ההיסטריה תלויה? בהתאם, הליבה עשויה מתכת, מאפייניה ועקומת המגנט תלויות בסוג שלה.

אם אתה משתמש, למשל, בפלדה מוקשה, ההיסטריה תהיה רחבה יותר. בבחירת החומרים המגנטיים הרכים כביכול - לוח הזמנים יצטמצם. מה המשמעות של זה ולמה זה נועד?

העובדה היא שכשסליל כזה פועל במעגל זרם חילופין, הזרם זורם לכיוון זה או אחר. כתוצאה מכך, וכוחות מגנטיים, הקטבים מתהפכים כל העת.בסליל חסר קור, זה קורה באופן עקרוני בו זמנית, אך הדברים שונים עם הליבה. הוא ממוגנט בהדרגה, האינדוקציה המגנטית שלו הולכת וגוברת ומגיעה בהדרגה לקטע כמעט אופקי של הגרף, המכונה קטע הרוויה.

לאחר מכן, אם תתחיל לשנות את כיוון הזרם והשדה המגנטי, יהיה צורך למגנט את הליבה. אבל אם אתה פשוט מכבה את הזרם ובכך מסיר את מקור השדה המגנטי, הליבה עדיין תישאר ממוגנטת, אם כי לא כל כך. בתרשים שלהלן זוהי נקודה "A". על מנת לאבחן אותו למצבו הראשוני, יש צורך ליצור חוזק שדה מגנטי שלילי. זו נקודה "B". בהתאם, הזרם בסליל צריך לזרום בכיוון ההפוך.

הערך של חוזק השדה המגנטי לדיגנטיזציה מוחלטת של הליבה נקרא כוח הכפייה וככל שהוא פחות, כך טוב יותר במקרה זה.

היפוך המגנט בכיוון ההפוך יתקיים באופן דומה, אך כבר לאורך הענף התחתון של הלולאה. כלומר, כאשר עובדים במעגל זרם חילופין, חלק מהאנרגיה יבלה על היפוך מגנטיות של הליבה. זה מוביל לעובדה שהיעילות של המנוע החשמלי והשנאי מופחתת. בהתאם, הדבר מוביל לחימוםו.

חשוב! ככל שההיסטריה והכוח הכפייתי קטן יותר, כך אובדן ההיפוך המגנטתי של הליבה נמוך יותר.

בנוסף לאמור לעיל, היסטריה מאפיינת גם את פעולתם של ממסרים והתקני מיתוג אלקטרומגנטיים אחרים. לדוגמה, נסע והפוך זרם. כאשר הממסר כבוי בכדי שהוא יעבוד, עליך להחיל זרם מסוים. במקרה זה, זרם החזקה במצב דולק יכול להיות נמוך בהרבה מזרם המיתוג. זה יכבה רק כאשר הזרם ייפול מתחת לזרם האחיזה.

היסטריה באלקטרוניקה

במכשירים אלקטרוניים ההיסטרזה נושאת בעיקר פונקציות מועילות. נניח שזה משמש באלמנטים של סף, למשל, משווים ומפעילי שמידט. להלן תרשים של מצביו:

זה הכרחי במקרים בהם המכשיר פועל כשמגיעים לאות X, שלאחריו האות יכול להתחיל לרדת וההתקן לא נכבה עד שהאות יירד לרמה Y. פיתרון זה משמש לדיכוי ניתור קשר, הפרעה והתפרצויות אקראיות, כמו גם בבקרים שונים.

לדוגמה, תרמוסטט או בקר טמפרטורה. בדרך כלל עקרון הפעולה שלו הוא לכבות את מתקן החימום (או הקירור) בכל פעם שהטמפרטורה בחדר או במקום אחר הגיעה לרמה שנקבעה מראש.

שקול שתי אפשרויות לעבודה קצרה ופשוטה:

1. אין היסטריה. כבה וכבה בטמפרטורה נתונה. יש כאן ניואנסים. אם אתה מגדיר את ווסת הטמפרטורה ל 22 מעלות ומחמם את החדר למפלס זה, ברגע שתהיה החדר 22 הוא יכבה, וכשירד חזרה ל 21 הוא ייפעל. זו לא תמיד ההחלטה הנכונה, מכיוון שהמכשיר הנשלט שלך יפעל וכיבוי לעתים קרובות מדי. בנוסף, ברוב משימות הייצור הביתיות והרבות אין צורך בתמיכה טמפרטורה כל כך ברורה.
2. עם היסטריה. כדי ליצור פער מסוים בטווח המותר של פרמטרים מתכווננים, משתמשים בהיסטריה. כלומר, אם אתה מגדיר את הטמפרטורה ל 22 מעלות, ברגע שזו תגיע, הדוד יכבה. נניח שההיסטריה בבקר מוגדרת לפער של 3 מעלות, ואז המחמם יעבוד שוב רק כאשר טמפרטורת האוויר יורדת ל 19 מעלות.

לפעמים הפער הזה מותאם לפי שיקול דעתך. בעיצובים פשוטים משתמשים בצלחות bimetallic.

לבסוף, אנו ממליצים לצפות בסרטון וידאו שימושי שמספר לכם מהי היסטריה ואיך תוכלו להשתמש בו:

בדקנו את התופעה ואת היישום של היסטרזיס באלקטריקה.התוצאה היא כדלקמן: בהנעה חשמלית ושנאים יש לזה השפעה מזיקה, ובאלקטרוניקה ורגולטורים שונים הוא מוצא גם יישום מועיל. אנו מקווים שהמידע שנמסר היה שימושי ומעניין עבורך!

חומרים קשורים:

• איך עובד המתנע המגנטי
• מהם הרמוניות בעיקריות?
• כיצד ההתנגדות של מוליך תלויה בטמפרטורה