اقرأ في هذا المقال
- تاريخ المغناطيسية المتبقية Residual Magnetism
- ما هي المغناطيسية المتبقية؟
- أنواع المغناطيسية المتبقية
- تقليل المغناطيسية المتبقية Reduction of Residual Magnetism
تاريخ المغناطيسية المتبقية Residual Magnetism:
كانت العصور القديمة للمغناطيسية موجودة في الفترة (600) قبل الميلاد، لكن بروز ذلك ظهر في دائرة الضوء في القرن العشرين. في وقت لاحق، بدأ العلماء في الحصول على المعرفة حول هذا المفهوم وإجراء تحسينات. في البداية، لوحظت المغناطيسية على شكل معدن، كان حجر الأساس حيث يشتمل هذا على الأكسجين ومزيج كيميائي من الحديد.
في الفترة ما بين (1540-1603)، كان “جيلبرت” أول مكتشف يستكشف مشهد المغناطيسية من خلال مناهج مختلفة. من أجل التطور الصحيح لنظرية المغناطيسية، كان هناك إشراك العديد من العلماء الآخرين. كان الفهم الحديث للنظرية المغناطيسية يدعم العديد من المجالات والصناعات. والموضوع الوحيد الذي سيتم مناقشته حول هذه النظرية هو “المغناطيسية المتبقية”.
ما هي المغناطيسية المتبقية؟
يُشار إلى هذا المصطلح على أنّه كمية المغنطة التي تركت بعد إزالة المجال المغناطيسي الخارجي. يمكن تفسيره أيضًا بالطريقة التي يُطلق عليها مقدار كثافة التدفق التي احتفظت بها المادة المغناطيسية باسم “المغناطيسية المتبقية” وتسمّى القدرة على الاحتفاظ بالمغناطيسية، باسم “قابلية المادة” (material’s retentivity).
ما هي البقية Remanence؟
تحدث المغنطة (Magnetization) عن طريق تطبيق التيار الكهربائي في مسار واحد وستكون هناك زيادة في كثافة التدفق حتى الوصول إلى نقطة التشبع الزمنية. من أجل إزالة المغناطيسية من الحلقة المغناطيسية، يجب تعديل (H) عن طريق تغيير مسار تدفق التيار الكهربائي. عندما يكون هناك تغيير في قيمة (H) في المسار العكسي، تنخفض كثافة التدفق وتصل إلى الصفر.
يمكن التخلص من خاصية المغناطيسية المتبقية للمادة المغناطيسية عن طريق تطبيق الضغط الممغنط (magnetizing pressure)، الذي يسمّى القوة القسرية (coercive force) في المسار العكسي (reverse path). يظهر هذا النهج للمغناطيسية المتبقية على نطاق واسع في الأجهزة مثل المحركات والمولدات والمحولات ويتم تعريفه أيضًا باسم “Remanence”.
أنواع المغناطيسية المتبقية:
يتم تصنيف المغناطيسية المتبقية على نطاق واسع إلى ثلاثة أنواع هي:
- المغناطيسية المتبقية للتشبع المغناطيسي Saturation remanence.
- المغناطيسية المتبقية متساوية الحرارة Isothermal remanence.
- المغناطيسية المتبقية Anhysteretic remanence.
المغناطيسية المتبقية للتشبع المغناطيسي Saturation Remanence:
هذه هي اللحظة المغناطيسية الكاملة لكل حجم للعينة. يتم تمثيل هذا النوع من المغناطيسية على أنّها (MR) وفي بعض الحالات، يتم تعريفها على أنّها مغناطيسية متبقية متساوية الحرارة (MRS).
المغناطيسية المتبقية متساوية الحرارة Isothermal Remanence:
بشكل عام، لا يمكن التعرف على البقايا في المواد المغناطيسية من خلال نهج واحد فقط لأنّ كل مادة لها أحجامها وخصائصها وأشكالها. ومن أجل حساب ما تبقى من الحد الأدنى من المواد المغناطيسية، يتم استخدام هذا النهج الذي يمثله (H). يعتمد هذا النهج بشكل أساسي على المجال المغناطيسي للمادة. هنا، في البداية، يتم مغنطة مادة مغناطيسية ثمّ يتم تطبيق (H) وحذفها. يُعرف هذا النوع أيضًا باسم “البقية الأوليّة” (Initial Remanence). ولها تصنيفان أيضاً هما:
- بقية إزالة مغناطيسية التيار المستمر (DC Demagnetization Remanence): هنا، يتم مغنطة مادة مغناطيسية في مسار واحد عن طريق تطبيق تيار كهربائي حتى تصل إلى نقطة التشبع. بعد ذلك، يتم تطبيق تيار كهربائي على المادة في المسار العكسي ويفصل المجال المغناطيسي.
- بقية إزالة مغناطيسية التيار المتردد (AC Demagnetization Remanence): يشير الاسم نفسه إلى أنّ مادة مغناطيسية ممغنطة في مسار واحد عن طريق تطبيق التيار الكهربائي المتردد حتى تصل إلى نقطة التشبع (saturation point). يتم تمثيل هذا بالرمز (Ma (H)).
المغناطيسية المتبقية Anhysteretic Residual Magnetism:
هذا نوع آخر من المغناطيسية المتبقية حيث يتم وضع المادة المغناطيسية في مجال مغناطيسي متنوع ضخم به قدر ضئيل من مجال انحياز التيار المباشر. من أجل الحصول على المغناطيسية المتبقية، يتم تقليل مستوى اتساع المجال المتغير إلى مستويات الصفر ببطء، وبعد ذلك يتم فصل مجال التيار المباشر المتحيز عن الدائرة.
تقليل المغناطيسية المتبقية Reduction of Residual Magnetism:
هناك طرق متعددة يمكن من خلالها التخلص من المغناطيسية المتبقية من المادة. فيما يلي بعض المنهجيات:
- باستخدام مادة الفولاذ الملفوفة الساخنة (hot rolled steel substance)، يمكن تقليل البقايا بنسبة (45-50) بالمائة.
- قد ينخفض نطاق تشبع المادة المغناطيسية بتطبيق نطاق أعلى من التيارات المثيرة.
- من أجل إزالة المغناطيسية من المغناطيسية المتبقية، في البداية، يجب بدء إجراء المغنطة بضغط ثابت ثمّ إبطاء الزيادة حتى تصل إلى مستوى التشبع ثمّ بعد ذلك يتم تقليل المغنطة ببطء. وهذا يقلل البقايا من المادة المغناطيسية.
- في طريقة جذب وإزالة مغناطيسية المادة المغناطيسية، يجب أنّ يكون الضغط الكهربائي أو التيار الكهربائي المطبق متماثلًا بشكل متساوٍ.
