Qu’est-ce que la boucle d’hystérésis?
La boucle d’hystérésis est un phénomène courant dans les matériaux magnétiques. C’est un graphique qui montre la relation entre l’intensité du champ magnétique appliqué à un matériau et l’induction magnétique qui en résulte. Il est important de comprendre la boucle d’hystérésis car elle peut aider à prédire comment un matériau se comportera dans différentes conditions magnétiques.
La boucle d’hystérésis est souvent utilisée pour décrire le comportement des matériaux ferromagnétiques, qui sont des matériaux comme le fer, le nickel et le cobalt qui ont la capacité de générer leur propre champ magnétique. Les matériaux ferromagnétiques ont une propriété appelée aimantation rémanente, qui signifie qu’ils peuvent conserver une certaine quantité de magnétisme même après la suppression d’un champ magnétique. La boucle d’hystérésis est utilisée pour mesurer cette aimantation rémanente et d’autres propriétés magnétiques du matériau.
Exemple de boucle d’hystérésis
Un exemple de boucle d’hystérésis peut être vu dans le graphique ci-dessus. Il montre comment l’induction magnétique d’un matériau varie en fonction de l’intensité du champ magnétique appliqué. Dans la partie inférieure de la boucle, lorsque le champ magnétique est augmenté, l’induction magnétique augmente également. Cela s’appelle la courbe de montée.
Cependant, lorsque le champ magnétique est réduit, l’induction magnétique ne diminue pas immédiatement. Au lieu de cela, il y a une zone de plateau appelée la courbe de maintien. Finalement, lorsque le champ magnétique est suffisamment faible, l’induction magnétique diminuera. Cela s’appelle la courbe de descente. La boucle d’hystérésis est créée en traçant la courbe de montée, la courbe de maintien et la courbe de descente ensemble.
Importance de la boucle d’hystérésis
La boucle d’hystérésis est importante car elle peut aider à prédire comment un matériau se comportera dans différentes conditions magnétiques. Par exemple, si nous avons un matériau ferromagnétique qui doit être utilisé dans un environnement de champ magnétique variable, nous pouvons utiliser la boucle d’hystérésis pour prédire comment le matériau réagira. Si nous avons besoin d’un matériau qui conserve son aimantation rémanente pendant une longue période de temps, nous pouvons utiliser la boucle d’hystérésis pour trouver un matériau avec une courbe de maintien plus plate.
La boucle d’hystérésis est également utilisée dans la conception de transformateurs, de moteurs électriques et d’autres composants électromagnétiques. En comprenant les propriétés magnétiques des matériaux utilisés dans ces composants, les ingénieurs peuvent créer des produits qui sont plus efficaces et durables.
Comment mesure-t-on la boucle d’hystérésis?
La boucle d’hystérésis est mesurée en appliquant un champ magnétique alternatif à un échantillon de matériau et en mesurant l’induction magnétique résultante à chaque étape. Cette mesure peut être effectuée à l’aide d’un équipement appelé un hystéromètre, qui peut fournir des informations sur les propriétés magnétiques d’un matériau.
L’hystéromètre utilise une bobine d’excitation pour appliquer un champ magnétique alternatif à un échantillon de matériau et une autre bobine pour mesurer l’induction magnétique résultante. Les mesures sont effectuées à différents niveaux d’intensité de champ magnétique pour créer la boucle d’hystérésis.
En fin de compte, la boucle d’hystérésis est un outil important pour comprendre les propriétés magnétiques des matériaux ferromagnétiques. En comprenant comment un matériau réagit aux champs magnétiques, nous pouvons concevoir des composants électromagnétiques plus efficaces et durables, ce qui est essentiel dans de nombreuses applications industrielles.
