磁滞現象英文解釋翻譯、磁滞現象的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
hysteresis
分詞翻譯:
磁滞的英語翻譯:
【化】 magnetic hysteresis
現象的英語翻譯:
phenomenon; appearance
【化】 phenomenon
【醫】 phenomenon
【經】 phenomenon
專業解析
磁滞現象(Hysteresis)的漢英詞典視角解釋
在電磁學和材料科學領域,磁滞現象(英文:Magnetic Hysteresis)是指鐵磁性材料(如鐵、钴、鎳及其合金)在經曆一個完整的外加磁場循環(從正向飽和到反向飽和再回到正向飽和)時,其内部的磁感應強度(B)的變化滞後于外加磁場強度(H)變化的現象。這種滞後關系表現為一條閉合的回線,稱為磁滞回線(Hysteresis Loop)。
核心物理意義:
- 能量耗散: 磁滞現象的本質是材料在反複磁化過程中需要克服内部阻力(如疇壁移動、磁矩轉動),導緻部分能量以熱的形式不可逆地損耗掉。這部分損耗的能量稱為磁滞損耗(Hysteresis Loss)。
- 剩磁與矯頑力: 磁滞回線揭示了鐵磁材料的兩個關鍵特性:
- 剩磁(Remanence, Bᵣ): 當外加磁場強度 H 降為零時,材料内部殘留的磁感應強度。
- 矯頑力(Coercivity, H꜀): 為使材料的磁感應強度 B 降為零所需施加的反向磁場強度的大小。它反映了材料抵抗退磁的能力。
- 不可逆性: 磁滞現象表明鐵磁材料的磁化過程是不可逆的。材料當前的磁化狀态不僅取決于當前的磁場,還與其磁化曆史有關。
數學表達(磁滞回線):
磁滞回線描述了 B 與 H 之間的非線性關系。一個典型的磁滞回線可以用以下關鍵點描述:
$$
begin{align}
text{飽和點} & : (H{sat}, B{sat})
text{剩磁點} & : (0, B_r)
text{矯頑力點} & : (-H_c, 0) text{ 和 } (Hc, 0)
text{反向飽和點} & : (-H{sat}, -B_{sat})
end{align}
$$
其中 H_{sat} 是使材料達到磁飽和所需的磁場強度,B_{sat} 是飽和磁感應強度。
工程應用與意義:
磁滞現象在實際應用中具有雙重性:
- 不利影響: 在交流設備(如變壓器鐵芯、電機定子/轉子)中,反複磁化産生的磁滞損耗會導緻設備發熱、效率降低。因此,設計時常選用軟磁材料(Soft Magnetic Materials),其特點是磁滞回線窄而瘦長(矯頑力 H꜀ 小,剩磁 Bᵣ 適中),磁滞損耗低。
- 有利應用: 在需要永久磁性的場合,則利用硬磁材料(Hard Magnetic Materials),其磁滞回線寬而肥大(矯頑力 H꜀ 大,剩磁 Bᵣ 高)。這類材料(如钕鐵硼、鋁鎳钴)一旦被磁化,即使去掉外磁場,也能保持很強的剩磁,不易退磁,常用于制造永磁體、磁存儲介質(如硬盤驅動器中的磁記錄層)。
權威參考來源:
- HyperPhysics - Magnetic Hysteresis (Georgia State University): 提供了磁滞現象、磁滞回線及其物理意義的清晰解釋和圖示。
- Encyclopedia Britannica - Magnetic Hysteresis: 權威百科全書對磁滞現象的定義和基本特性的概述。
- Khan Academy - Ferromagnetism & Hysteresis: 提供了關于鐵磁性和磁滞現象的教學視頻和解釋,適合基礎學習。
- NIST (National Institute of Standards and Technology) - Magnetic Materials: NIST在磁性材料測量和标準方面具有權威性,其相關出版物和數據庫是理解磁滞等特性的重要參考(具體技術報告需在其官網檢索)。
- IEEE Magnetics Society: 該學會是磁學領域的頂級專業組織,其期刊(如 IEEE Transactions on Magnetics)和會議論文是獲取磁滞現象最新研究和技術應用的最前沿資源。
網絡擴展解釋
磁滞現象是鐵磁性材料在磁化和退磁過程中表現出的特殊性質,其核心特征是磁感應強度(B)的變化總是滞後于磁場強度(H)的變化,且具有不可逆性。以下是詳細解釋:
-
基本定義
當鐵磁體(如鐵、钴、鎳及其合金)被外加磁場磁化後,即使撤去外磁場,材料仍會保留部分磁性,這種現象稱為磁滞現象。其本質源于材料内部磁疇結構的調整無法完全跟隨外部磁場的變化。
-
磁化過程的不可逆性
- 在磁化時,磁場強度H從零增大到飽和值,磁感應強度B沿初始磁化曲線上升。
- 退磁時,H逐漸減小,但B并不沿原路徑返回,而是形成一條高于初始曲線的閉合回線(磁滞回線),表明B的變化滞後于H。
-
關鍵物理量
- 剩磁:當H降為零時,材料中殘留的磁感應強度(Br),體現其“記憶”能力。
- 矯頑力:為使B降為零所需施加的反向磁場強度(Hc),反映材料抵抗退磁的能力。
-
應用與分類
磁滞現象廣泛應用于磁性存儲設備(如硬盤、信用卡磁條)。根據剩磁和矯頑力不同,鐵磁材料分為:
- 硬磁材料:高剩磁和高矯頑力,適合制作永磁體;
- 軟磁材料:低剩磁和低矯頑力,常用于變壓器鐵芯;
- 矩磁材料:磁滞回線接近矩形,用于計算機存儲元件。
擴展理解:磁滞現象的産生與材料内部磁疇的移動和磁矩旋轉有關。在退磁過程中,磁疇壁的移動需要克服能量壁壘,導緻磁化狀态無法完全恢複。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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