Protocolo hart

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Histerese Magnética

A histerese, palavra que deriva do grego e que significa atraso, é um fenômeno característico das substâncias ferromagnéticas. Sabe-se que essas substâncias se imantam facilmente quando na presença de um campo magnético. Mas o que ocorre se as retirarmos da influência deste campo? É muito conhecido esse fato. Acontece que, ao fazer isso, a substância não é desmagnetizadacompletamente, tão menos de forma instantânea. A esse acontecimento denominamos histerese magnética.
Vamos considerar o que acontece quando magnetizamos uma substância ferromagnética colocando-a em campo magnético criado por uma corrente elétrica nos enrolamentos de uma bobina toroidal, como mostra a Fig.1. A dependência da magnetização M da amostra toroidal com a intensidade magnética H, vejafig.18.3. Supõe-se aqui que a princípio a amostra está desmagnetizada e que a intensidade magnética inicial também é zero. No início, portanto, partindo do ponto O (Fig. 2) onde H = M = 0. Vamos agora supor que a intensidade magnética torna-se maior, aumentando-se a corrente que flui através da bobina. Os momentos magnéticos atômicos se alinham como o campo, causando um aumento de M que é quase linearcom H a princípio, mas que tende a saturar quando o alinhamento magnético total é quase atingido. A magnetização da amostra se processa, ao longo da reta Oa. Se a magnetização fosse mais carregada, é claro, uma magnetização M = npm seria quase atingida correspondendo ao alinhamento de todos os dipolos atômicos da amostra no sentido de H. Vamos supor, contudo, que paramos no ponto a e entãoreduzimos gradualmente o campo H outra vez. Quando fazemos isto, contudo, a magnetização não retrocede na curva Oa, ao invés segue a trajetória ab. Quando H é reduzido a zero, o ponto b é atingido. Neste, embora a intensidade magnética seja zero, uma grande proporção dos dipolos atômicos retém seu primeiro alinhamento e há, portanto, uma magnetização substancial Mr, a qual é freqüentemente denominadamagnetização remanescente da amostra. Agora temos um imã permanente que possui uma magnetização e produz seu próprio campo B embora não haja corrente.


Fig. 1 - Bobina toroidal

Agora, se invertemos o sentido da corrente, invertemos o sentido da intensidade magnética H, isto tende a destruir o alinhamento magnético da amostra; e no ponto c, quando um certo valor negativo H, referidocomo campo coercitivo Hc, é alcançado, a magnetização é completamente removida e a amostra é mais uma vez desmagnetizada. Para valores negativos maiores que H, a magnetização torna-se negativa e se processa ao longo da curva cd, alcançando d quando o campo H é igual e oposto em relação ao que era em a. Se, agora, o valor de H aumentar mais uma vez, a curva defa será traçada, até que finalmente,quando o campo H voltar ao seu primeiro valor máximo, o ponto a será recuperado.


Fig. 2 - Histerese Magnética
Este fenômeno ilustra claramente o fato de que a magnetização depende não apenas da intensidade magnética, mas também da história magnética anterior do material. Este efeito é denominado por histerese magnética e é exibido em algum grau por todas as substâncias ferromagnéticas.Exemplo de histerese com metais
Quando o ferro não está magnetizado, seus domínios magnéticos estão dispostos de maneira aleatória. Porém, ao aplicar uma força magnetizante, os domínios se alinham com o campo aplicado. Se invertemos o sentido do campo, os domínios também inverterão sua orientação. Num transformador, o campo magnético muda de sentido muitas vezes por segundo, de acordo com osinal alternado aplicado. E o mesmo ocorre com os domínios do material do núcleo. Ao inverter sua orientação, os domínios precisam superar o atrito e a inércia. Ao fazer isso, dissipam uma certa quantidade de potência na forma de calor, que é chamada de perda por histerese. Em determinados materiais, a perda por histerese é muito grande. O ferro doce é um exemplo. Já no aço, esse tipo de perda é...
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