Шта је хистереза, које су предности и штете од овог феномена
Дефиниција концепта
Реч "хистерез" има грчко корење, преводи се као заостајање или заостајање. Овај термин се користи у разним областима науке и технологије. У општем смислу, појам хистерезе разликује се различитим понашањем система под супротним утицајима.
То се може рећи једноставнијим речима. Претпоставимо да постоји нека врста система на коју се може утицати у више праваца. Ако се, када се на њега делује у правцу кретања унапред, након прекида, систем не врати у првобитно стање, већ се постави у средњем стању, тада је за повратак у првобитно стање потребно неким силом дјеловати у другом правцу. У овом случају систем има хистерезу.
Понекад се овај феномен користи у корисне сврхе, на пример, за стварање елемената који делују на одређеним граничним вредностима делујућих сила и за регулаторе. У другим случајевима, хистереза је штетна, размотрите то у пракси.
Хистереза у електротехници
У електротехници је хистереза важна карактеристика за материјале од којих се праве језгре електричних машина и уређаја. Пре него што наставимо са објашњењима, погледајмо језгру кривуље магнетизације.
Слика на графу ове врсте се такође назива петља хистерезе.
Важно! У овом случају говоримо о хистерези феромагнета, овде се ради о нелинеарној зависности унутрашње магнетне индукције материјала од величине спољне магнетне индукције, која зависи од претходног стања елемента.
Када струја тече кроз проводник око последњег, магнетни и електрично поље. Ако намотате жицу у завојницу и пронесете струју кроз њу, добићете електромагнет. Ако ставите језгро у завојницу, повећава се његова индуктивност, као и силе које настају око ње.
Зашто зависи од хистерезе? Сходно томе, језгро је направљено од метала, његове карактеристике и кривуља магнетизације зависе од његове врсте.
Ако користите, на пример, каљени челик, тада ће хистереза бити шира. Када бирате такозване меке магнетне материјале - распоред ће бити сужен. Шта ово значи и чему служи?
Чињеница је да када такав намот ради у кругу наизменичне струје, струја тече у једном или другом смеру. Као резултат тога, и магнетне силе, мотке се непрестано окрећу.У безметалном завојницом то се у принципу дешава истовремено, али ствари су другачије са језгром. Постепено се магнетизује, магнетна индукција се повећава и постепено достиже скоро водоравни одсек графикона, који се назива секција засићења.
Након тога, ако почнете да мењате смер струје и магнетно поље, језгро ће требати магнетизовати. Али ако једноставно искључите струју и на тај начин уклоните извор магнетног поља, језгро ће и даље остати магнетизовано, мада не толико. На следећем графикону ово је тачка „А“. Да би се демагнетизовала у првобитно стање, потребно је створити негативну јачину магнетног поља. Ово је тачка „Б“. Према томе, струја у завојници треба да тече у супротном смеру.
Вриједност јачине магнетног поља за потпуну демагнетизацију језгре назива се сила присиле и што је мање, то је боље у овом случају.
Обртање магнетизације у супротном смеру одвијаће се слично, али већ дуж доње гране петље. Односно, када радите у кругу са наизменичном струјом, део енергије ће се потрошити на обнављање магнетизације језгре. То доводи до чињенице да је ефикасност електромотора и трансформатора смањена. Према томе, то доводи до његовог загревања.
Важно! Што је мања хистереза и сила присиле, мањи је губитак преокрета магнетизације језгре.
Поред наведеног, хистереза је карактеристична и за рад релеја и других уређаја за електромагнетно пребацивање. На пример, струја и струја. Када је релеј искључен, да би радио, морате да примените одређену струју. У овом случају, струја његовог задржавања у укљученом стању може бити много нижа од склопне струје. Искључиће се само када струја падне испод задржавајуће струје.
Хистереза у електроници
У електронским уређајима хистереза углавном користи корисне функције. Претпоставимо да се ово користи у елементима прага, на пример, компаратерима и Сцхмидтовим окидачима. Испод видите графикон његових стања:
Ово је неопходно у случајевима када уређај делује када је сигнал Кс постигнут, након чега сигнал може почети да се смањује и уређај се не искључује док сигнал не падне на ниво И. Ово решење се користи за сузбијање одскока контакта, сметње и случајни рафали, као и у разним контролерима.
На пример, термостат или регулатор температуре. Обично је његов принцип деловања искључење грејача (или хлађења) уређаја у тренутку када је температура у соби или другом месту достигла задати ниво.
Размотрите две опције за рад кратко и једноставно:
- Нема хистерезе. Укључите и искључите на датој температури. Овдје постоје нијансе. Ако подесите регулатор температуре на 22 степена и загрејете собу на овај ниво, тада ће се соба угасити, а кад се спусти на 21, укључиће се. Ово није увек исправна одлука, јер ће се ваш контролисани уређај пречесто укључивати и искључивати. Поред тога, у већини домаћих и многим производним задацима нема потребе за тако јасном температурном подршком.
- Са хистерезом. Да би се направио одређени јаз у дозвољеном распону подесивих параметара, користи се хистереза. То јест, ако подесите температуру на 22 степена, онда чим се достигне, грејач ће се искључити. Претпоставимо да је хистереза у регулатору подешена на размак од 3 степена, онда ће грејач радити поново тек када температура ваздуха падне на 19 степени.
Понекад се овај јаз прилагођава вашем нахођењу. У једноставним изведбама користе се биметалне плоче.
На крају, препоручујемо вам да погледате користан видео који вам говори шта је хистереза и како можете да је користите:
Испитали смо феномен и примену хистерезе у електрицама.Резултат је следећи: у електричном погону и трансформаторима има штетан утицај, а у електроници и разним регулаторима такође налази корисну примену. Надамо се да су вам пружене информације биле корисне и занимљиве!
Сродни материјали:
Учитавање ...
