이력현상

이력현상

다른 표기 언어 hysteresis , 履歷現象

요약 히스테리시스라고 부르기도 한다. 강자성체를 전류가 흐르는 코일 안에 두면, 전류에 의한 자기장의 세기 H는 물질 내의 원자자석들을 자기장과 평행하도록 정렬시키려 한다. 이 정렬과정의 순수 효과는 물질 내의 자기유도, 즉 자속밀도 B를 증가시키는 것이다. 정렬과정은 외부자기장의 변화와 동시에 일어나지 않고 지연되어 일어난다. 외부자기장의 크기가 증가하면 자속밀도 B는 모든 원자자석들이 같은 방향으로 정렬되었을 때 나타나는 최대값인 포화치에 다다른다. 자기장의 세기가 감소하면 자속밀도는 H의 변화에 지연되면서 감소한다. 순환을 계속하여 자기력 H의 변화에 지연되는 자속밀도를 나타낸 그래프가 이력곡선이라고 알려진 폐곡선이다. 물질 내 자화의 방향이 바뀔 때 열로 방출되는 에너지는 이력손실이라고 한다.

이력현상(hysteresis)
이력현상(hysteresis)

히스테리시스라고 통칭하기도 한다.

강자성체를 전류가 흐르는 코일 안에 두면, 전류에 의한 자기장의 세기 H는 물질 내의 원자자석들을 자기장과 평행하도록 정렬시키려 한다. 이 정렬과정의 순수 효과는 물질 내의 자기유도, 즉 자속밀도 B를 증가시키는 것이다. 정렬과정은 외부자기장의 변화와 동시에 일어나지 않고 지연되어 일어난다.

외부자기장의 크기가 증가하면 자속밀도 B는 모든 원자자석들이 같은 방향으로 정렬되었을 때 나타나는 최대값인 포화치에 다다른다. 자기장의 세기가 감소하면 자속밀도는 H의 변화에 지연되면서 감소한다.

따라서 H가 0으로 되었을 때도 B는 잔류자기, 잔류유도자기 또는 보자기(保磁氣)라고 하는 양의 값을 갖는데 영구자석일 때는 이 값이 크다. B 자체는 H가 어떤 음의 값을 가질 때까지 0이 되지 않는다. B를 0으로 만드는 H의 값을 보자력이라고 한다. 음의 방향으로 H를 더욱 증가시키면 자속밀도 B의 방향은 역전되고 결국엔 포화값에 다시 도달하는데, 이때 모든 원자자석들은 반대방향으로 완전히 정렬된다. 위의 순환을 계속하여 자기력 H의 변화에 지연되는 자속밀도를 나타낸 그래프가 이력곡선이라고 알려진 폐곡선이다. 물질내 자화의 방향이 바뀔 때 열로 방출되는 에너지는 이력손실이라고 하며 이력곡선의 면적에 비례한다. 그러므로 변압기의 철심은 열로 낭비되는 에너지를 최소화하기 위해 좁은 이력곡선을 가지는 물질로 만든다. → 자기장