Qu’est-ce que l’hystérésis magnétique ?
L’hystérésis magnétique est un phénomène qui se produit lorsqu’un matériau est exposé à un champ magnétique alternatif. Elle est souvent observée dans les matériaux ferromagnétiques, tels que le fer, le nickel et le cobalt. L’hystérésis magnétique est caractérisée par un comportement non linéaire de l’aimantation du matériau en réponse à un champ magnétique appliqué.
Lorsqu’un champ magnétique est appliqué à un matériau ferromagnétique, les atomes magnétiques du matériau s’alignent avec le champ magnétique. Si le champ magnétique est ensuite inversé, les atomes magnétiques doivent se réaligner dans la direction opposée. Cependant, certaines régions du matériau peuvent être difficiles à inverser, ce qui crée une boucle d’hystérésis.
Comment fonctionne l’hystérésis magnétique ?
L’hystérésis magnétique est due à la présence de domaines magnétiques dans le matériau ferromagnétique. Les domaines magnétiques sont des régions du matériau où les atomes magnétiques sont tous alignés dans la même direction. Lorsqu’un champ magnétique est appliqué au matériau, les domaines magnétiques commencent à s’aligner avec le champ. Ce processus est appelé aimantation.
Lorsque le champ magnétique est inversé, les domaines magnétiques qui ont déjà été alignés restent alignés dans la même direction. Cependant, les domaines magnétiques qui n’ont pas encore été alignés doivent se réaligner dans la direction opposée. Ce processus est appelé désaimantation. Les domaines magnétiques qui sont difficiles à inverser créent une boucle d’hystérésis.
Applications de l’hystérésis magnétique
L’hystérésis magnétique est utilisée dans de nombreuses applications, notamment dans les transformateurs électriques, les moteurs électriques et les disques durs. Dans un transformateur électrique, l’hystérésis magnétique est utilisée pour convertir l’énergie électrique d’un niveau de tension à un autre. Dans un moteur électrique, elle est utilisée pour créer un champ magnétique qui entraîne le mouvement du rotor.
Dans un disque dur, l’hystérésis magnétique est utilisée pour stocker des informations sous forme de bits magnétiques. Lorsque le champ magnétique est appliqué à un bit magnétique, il est inversé, créant ainsi un 0 ou un 1. La boucle d’hystérésis permet de stocker l’information de manière à ce qu’elle reste stable et ne se dégrade pas au fil du temps.
Exemple d’utilisation de l’hystérésis magnétique
Un exemple courant d’utilisation de l’hystérésis magnétique est dans les fusibles thermiques. Les fusibles thermiques sont des dispositifs de sécurité qui sont utilisés pour protéger les circuits contre les surcharges électriques. Lorsqu’un courant électrique trop élevé traverse le fusible, la chaleur générée provoque la fusion d’un matériau qui libère un ressort. Le ressort est fixé à une pièce en ferromagnétique, qui subit une désaimantation partielle. Cette désaimantation partielle est suffisante pour déclencher l’ouverture du circuit et couper la puissance électrique. C’est un exemple d’utilisation pratique de l’hystérésis magnétique dans la vie quotidienne.
