hysteresisaluetta

Hysteresisalue on käsite magneettisten materiaalien käytöstä kuvaavassa kontekstissa. Se tarkoittaa tilavuuden energian dissipaatiota, kun magneettikenttä H muuttuu syklisesti ja materiaali magnetoituu sekä demagnetoituu toistuvasti. B-H-käyrä esittää magneettikentän H ja magneettivuuden tiheyden B välisen suhteen; kun kenttä kiertää koko syklin, käyrän ympärille muodostuu alue, jonka pinta-ala vastaa energiankulutusta per tilavuus per sykli. Yksikkö on joule per kuutiometri per sykli (J/m^3 per sykli).

Alueen suuruuteen vaikuttavat materiaali ja sen mikrostruktuuri sekä magneettiset ominaisuudet. Domainien liike ja epäpuhtaudet sekä muu rakenne aiheuttavat energian hukkaa, kun kentän suuntaa muutetaan. Yleisesti ottaen pehmeästi magnetoituvat materiaalit muodostavat pienemmän hysteresisalueen ja siten pienemmät vaihtovälihähäviöt, kun taas kovemmat magnetointimateriaalit kasvattavat alueen. Hysteresisalueen koko riippuu myös magneettikentän vaihtelunopeudesta ja lämpötilasta; suurempi taajuus tai korkeampi lämpötila voivat lisätä häviöitä.

Merkitys käytännössä: hysteresisaluetta pidetään keskeisenä mittarina materiaalin sovelluksissa, kuten sähkömagneettisissa ytimissä, muuntimissa ja moottoreissa. Materiaaleja valittaessa pyritään pienentämään hysteresisaluetta, jotta energiahäviöt pysyvät alhaisina. Tähän pyritään hallitsemalla mikrostruktuuria ja käyttämällä materiaaleja, joilla on pieni hysteresisalue, esimerkiksi pehmeästi magnetoituvat teräkset tai amorfiset aineet. Alueen tuntemus auttaa suunnittelijoita optimoimaan tehokkuuden ja lämpötilariippuvuudet AC-sovelluksissa.