磁滞现象英文解释翻译、磁滞现象的近义词、反义词、例句
英语翻译:
hysteresis
分词翻译:
磁滞的英语翻译:
【化】 magnetic hysteresis
现象的英语翻译:
phenomenon; appearance
【化】 phenomenon
【医】 phenomenon
【经】 phenomenon
专业解析
磁滞现象(Hysteresis)的汉英词典视角解释
在电磁学和材料科学领域,磁滞现象(英文:Magnetic Hysteresis)是指铁磁性材料(如铁、钴、镍及其合金)在经历一个完整的外加磁场循环(从正向饱和到反向饱和再回到正向饱和)时,其内部的磁感应强度(B)的变化滞后于外加磁场强度(H)变化的现象。这种滞后关系表现为一条闭合的回线,称为磁滞回线(Hysteresis Loop)。
核心物理意义:
- 能量耗散: 磁滞现象的本质是材料在反复磁化过程中需要克服内部阻力(如畴壁移动、磁矩转动),导致部分能量以热的形式不可逆地损耗掉。这部分损耗的能量称为磁滞损耗(Hysteresis Loss)。
- 剩磁与矫顽力: 磁滞回线揭示了铁磁材料的两个关键特性:
- 剩磁(Remanence, Bᵣ): 当外加磁场强度 H 降为零时,材料内部残留的磁感应强度。
- 矫顽力(Coercivity, H꜀): 为使材料的磁感应强度 B 降为零所需施加的反向磁场强度的大小。它反映了材料抵抗退磁的能力。
- 不可逆性: 磁滞现象表明铁磁材料的磁化过程是不可逆的。材料当前的磁化状态不仅取决于当前的磁场,还与其磁化历史有关。
数学表达(磁滞回线):
磁滞回线描述了 B 与 H 之间的非线性关系。一个典型的磁滞回线可以用以下关键点描述:
$$
begin{align}
text{饱和点} & : (H{sat}, B{sat})
text{剩磁点} & : (0, B_r)
text{矫顽力点} & : (-H_c, 0) text{ 和 } (Hc, 0)
text{反向饱和点} & : (-H{sat}, -B_{sat})
end{align}
$$
其中 H_{sat} 是使材料达到磁饱和所需的磁场强度,B_{sat} 是饱和磁感应强度。
工程应用与意义:
磁滞现象在实际应用中具有双重性:
- 不利影响: 在交流设备(如变压器铁芯、电机定子/转子)中,反复磁化产生的磁滞损耗会导致设备发热、效率降低。因此,设计时常选用软磁材料(Soft Magnetic Materials),其特点是磁滞回线窄而瘦长(矫顽力 H꜀ 小,剩磁 Bᵣ 适中),磁滞损耗低。
- 有利应用: 在需要永久磁性的场合,则利用硬磁材料(Hard Magnetic Materials),其磁滞回线宽而肥大(矫顽力 H꜀ 大,剩磁 Bᵣ 高)。这类材料(如钕铁硼、铝镍钴)一旦被磁化,即使去掉外磁场,也能保持很强的剩磁,不易退磁,常用于制造永磁体、磁存储介质(如硬盘驱动器中的磁记录层)。
权威参考来源:
- HyperPhysics - Magnetic Hysteresis (Georgia State University): 提供了磁滞现象、磁滞回线及其物理意义的清晰解释和图示。
- Encyclopedia Britannica - Magnetic Hysteresis: 权威百科全书对磁滞现象的定义和基本特性的概述。
- Khan Academy - Ferromagnetism & Hysteresis: 提供了关于铁磁性和磁滞现象的教学视频和解释,适合基础学习。
- NIST (National Institute of Standards and Technology) - Magnetic Materials: NIST在磁性材料测量和标准方面具有权威性,其相关出版物和数据库是理解磁滞等特性的重要参考(具体技术报告需在其官网检索)。
- IEEE Magnetics Society: 该学会是磁学领域的顶级专业组织,其期刊(如 IEEE Transactions on Magnetics)和会议论文是获取磁滞现象最新研究和技术应用的最前沿资源。
网络扩展解释
磁滞现象是铁磁性材料在磁化和退磁过程中表现出的特殊性质,其核心特征是磁感应强度(B)的变化总是滞后于磁场强度(H)的变化,且具有不可逆性。以下是详细解释:
-
基本定义
当铁磁体(如铁、钴、镍及其合金)被外加磁场磁化后,即使撤去外磁场,材料仍会保留部分磁性,这种现象称为磁滞现象。其本质源于材料内部磁畴结构的调整无法完全跟随外部磁场的变化。
-
磁化过程的不可逆性
- 在磁化时,磁场强度H从零增大到饱和值,磁感应强度B沿初始磁化曲线上升。
- 退磁时,H逐渐减小,但B并不沿原路径返回,而是形成一条高于初始曲线的闭合回线(磁滞回线),表明B的变化滞后于H。
-
关键物理量
- 剩磁:当H降为零时,材料中残留的磁感应强度(Br),体现其“记忆”能力。
- 矫顽力:为使B降为零所需施加的反向磁场强度(Hc),反映材料抵抗退磁的能力。
-
应用与分类
磁滞现象广泛应用于磁性存储设备(如硬盘、信用卡磁条)。根据剩磁和矫顽力不同,铁磁材料分为:
- 硬磁材料:高剩磁和高矫顽力,适合制作永磁体;
- 软磁材料:低剩磁和低矫顽力,常用于变压器铁芯;
- 矩磁材料:磁滞回线接近矩形,用于计算机存储元件。
扩展理解:磁滞现象的产生与材料内部磁畴的移动和磁矩旋转有关。在退磁过程中,磁畴壁的移动需要克服能量壁垒,导致磁化状态无法完全恢复。
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