تلاكؤ

التلاكؤ (باللاتينية: hysteresis عن الإغريقية ὑστέρησις: متلاكئ، متأخر) هو خاصية النظم (الفيزيائية غالباً) التي تتمثل في تأخر استجابة النظام للقوى المطبّقة عليه، وتعتمد استجابة هذه النظم على القوى التي أثرت عليها سابقاً، أي يعتمد على تاريخها. يجب التمييز بين التلاكؤ وبين العطالة التي تشير إلى المقاومة الثابتة التي يبديها النظام ضد تغيير حالته.

ملف:Hysteresiscurve.png

منحنى المغناطيسية لقطعة من الحديد ، تبين المساحة الكبيرة داخل المنحنى (دورة مغناطيسية) على مقاومة مغناطيسية و استبقائية كبيرتين.

منحنى المغناطيسية أو دورة مغناطيسية في الفيزياء يظهر منحنى المغناطيسية عند مغنطة معدن مثل الحديد بواسطة تسليط عليه مجالا مغناطيسيا خارجيا متزايد الشدة H (المحور الأفقي في الشكل). فتتزايد كثافة التدفق المغناطيسي B في قطعة الحديد بتزايد شدة المجال المغناطيسي الخارجي. وعند خفض شدة المجال المغناطيسي الخارجي ثانيا تنخفض كثافة التدفق المغناطيسي (المحور الرأسي) في قطعة الحديد ، إلا أنها لا تعود إلى الصفر عند عودة المجال المغناطيسي الخارجي إلى الصفر، بل يلزم استمرار تسليط المجال المغناطيسي في اتجاه عكسي لكي تفقد قطعة الحديد مغناطيسيتها . تسمى شدة المجال المغناطيسي الخارجي اللازمة لإعادة كثافة التدفق المغناطيسي في قطعة لحديد إلى الصفر بالمقاومة المغناطيسية.

نجد منحنى مغناطيسي مميز لكل المواد ذات المغناطيسية الحديدية مثل الحديد و الكوبلت و النيكل وسبائكها. كما تختلف منحنيات مغناطيسية قطع الحديد عن بعضها بسبب اختلاف الشوائب الموجودة فيه و سبائكها وكذلك تاريخها من وجهة معالجاتها السابقة وعدد مرات مغنطتها وفقدها مغناطيسيتها.

منحنى مغناطيسي صلد

ملف:Hystkugeschwtr.png

الشكل 2: منحنى مغناطيسي مطاوع لمحول كهربائي ذو قلب من الحديد يتميز بمقاومة مغناطيسية منخفضة و استبقائية منخفضة .

ملف:Hysteresiskurve.svg

الشكل 3:منحنى مغناطيسية لقطعة حديد . المحور الأفقي يبين تغير المجال المغناطيسي الخارجي H ويبين المحور الرأسي تغير المغناطيسية B في قطعة الحديد . النقطة B-R هي الاستبقائية والنقطة H-C هي المقاومة المغناطيسية Coercivity.

ملف:B-H loop.png

عدة منحنيات استخدمت فيها عدة نهايات عظمى لمجال مغناطيسي خارجي استخدم لإزالة الإستبقائية المغناطيسية لعينة . تبدأ الدورات بالمجال المغناطيسي الكبير ثم تتوالى الدورات في الصغر (من 7و1 تسلا حتى 3و0 تسلا).

تتصف المنحنيات المغناطيسية "بالصلادة" كما توجد منحايات للمغناطيسية " مطاوعة " بحسب صفة العينة المغناطيسية . تتكون قطعة المادة ذات المغناطيسية الحديدية بوجود حبيبات مغناطيسية ذاتية فيها تسمى "حبيبات فايس " . تتميز كل حبيبة باتجاه معين لمغناطيسيتها ، وتكون اتجاهات مغناطيسية الحبيبات موزعة توزيعا عشوائيا فلا تظهر مغناطيسية للقطعة المنظورة . وعند تسليط مجال مغناطيسي خارجي على قطعة الحديد فإن مغناطيسية الحبيبات تميل لأن تتخذ نفس اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي ويقوّى بذلك التدفق المغناطيسي في القطعة . وبتزايد المجال المغناطيسي الخارجي يزيد عدد الحبيبات التي تتخذ مغناطيسيتها اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي ، حتى تصل إلى التشبع المغناطيسي.

وعند خفض شدة المجال المغناطيسي الخارجي لا يعود منحنى المغناطيسية على نفسه بل يقطع كما في الشكل 3 محور تغير المغناطيسية عند B-R مما يدل على مغنطة القطعة الحديدية في غياب المجال المغناطيسي الخارجي . لهذا يعتبر هذا المنحنى منحنى مغناطيسيا صلدا . ويمكن إزالة مغناطيسية قطعة الحديد عن طريق عكس المجال المغناطيسي المسلط عليها (المنحنى الأخضر العلوي). فتصل مغناطيسية قطعة الحديد إلى الصفر عند -H-C . وبزيادة شدة المجال الخارجي العكسي نرى تغير منحنى المغناطيسية في الاتجاه العكسي (الجزء اليساري السفلي في الشكل ) حتى تصل المغناطيسية في القطعة إلى التشبع المغناطيسي ولكن في اتجاه عكسي . بخفض المجال المؤثر من الخارج تعود مغناطيسية فطعة الحديد إلى الصفر وبذلك تكتمل الدورة المغناطيسية .

بحسب عدد الحبيبات المغناطيسية (تبلغ مقاييسها نحو 10 ميكرومتر وأقل من ذلك) في قطعة الحديد التي توجه مغناطيسيتها الذاتية في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي تنشأ عدة حالات مميزة:

• عندما يؤخذ منحنى المغناطيسية لقطعة الحديد لأول مرة يبدأ المنحنى من مركز الإحداثيات (المنحنى الأزرق) ويسمى هذا المنحنى الابتدائي أو المنحنى الجديد.

• يمكن بواسطة مغناطيس كهربائي تسليط مجاله على قطعة الحديد والتوقف عند نقطة على المنحنى الصاعد وقبل الوصول للتشبع ، عندئذ توجه عدد قليل من الحبيبات المغناطيسية نفسها في اتجاه المجال لخارجي ، وتعطي البعد العمودي للمغناطيسية عن المحور الأفقي عدد الحبيبات التي تاثرت بالمجال الخارجي .

• كما يمكن مغنطة قطعة الحديد إلى التشبع (جزء المنحنى الأفقي) . ففي تلك الحالة حيث لاتتغير مغناطيسية القطعة بزيادة المجال الخارجي تكون معظم الحبيبات قد وجهت اتجاه مغناطيسيتها في اتجاه المجال الخارجي .

• عند خفض شدة المجال المغناطيسي الخارجي تنخفض مغناطيسية القطعة ويعود المنحنى ويقابل المحور الرأسي عند B-R . ارتفاع تلك النقطة يعتمد على الاستبقائية وهي خاصة تعتمد على شكل قطعة الحديد .

• وعند عكس اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي وزيادة التيار في المغناطيس الكهربائي ، تنخفض مغناطيسية قطعة الحديد حتى تصل إلى الصفر مع استمرار المجال المغناطيسي الخارجي . يعمل هذا المقدار للمغناطيسية العكسية على التغلب على مقاومة القطعة المغناطيسية -H-c . وبمجرد قطع تيار المغناطيس الكهربائي الموثر تقفز مغناطيسية قطعة الحديد إلى القيمة B-R تلقائيا.

• للعودة لنقطة الصفر الابتدائية (تقاطع محوري الاحداثيات) فلا بد من تكرار دورات المغناطيسية على القطعة مستمرا بمجالات مغناطيسية أصغر فأصغر مع عكس مغناطيسية المجال الخارجي حتى تفقد القطعة مغناطيسيتها .

اقرأ أيضا

• مغناطيسية
• مقاومة مغناطيسية
• استبقائية
• مغناطيسية حديدية
• مغناطيسية أرضية
• مغناطيسية مسايرة
• مغناطيسية معاكسة
• قانون كوري

وصلات خارجية

bg:Хистерезис ca:Histèresi cs:Hystereze de:Hysterese Hysteresis]] es:Histéresis fa:پسماند fi:Hystereesi fr:Hystérésis gl:Histérese he:היסטרזיס hi:शैथिल्य hu:Hiszterézis io:Histerezo it:Isteresi ja:ヒステリシス nl:Hysterese no:Hysterese pl:Histereza pt:Histerese ro:Histerezis ru:Гистерезис sl:Histereza sr:Хистерезис sv:Hysteres uk:Гістерезис vi:Từ trễ zh:遲滯現象