Precipitator elektrostatik. nyahcas percikan

Mari pasangkan elektrod bola pada bank kapasitor (Gamb. 151) dan mula mengecas kapasitor menggunakan mesin elektrik. Apabila kapasitor dicas, perbezaan potensi antara elektrod akan meningkat, dan, akibatnya, kekuatan medan dalam gas juga akan meningkat. Selagi kekuatan medan rendah, tiada perubahan dapat dilihat dalam gas. Walau bagaimanapun, pada kekuatan medan yang cukup tinggi (kira-kira 3 MV/m), percikan elektrik muncul di antara elektrod, yang mempunyai bentuk saluran berliku-liku bercahaya terang yang menghubungkan kedua-dua elektrod. Gas berhampiran percikan api dipanaskan pada suhu tinggi dan mengembang secara tiba-tiba, yang menyebabkan gelombang bunyi dan kita mendengar bunyi berderak ciri. Kapasitor dalam persediaan ini ada untuk menjadikan percikan lebih kuat.

nasi. 151. Jika kekuatan medan di udara mencapai lebih kurang 3 MV / m, maka kerosakan elektrik gas berlaku dan percikan elektrik berlaku

Bentuk nyahcas gas yang diterangkan dipanggil nyahcas percikan atau kerosakan percikan gas. Apabila nyahcas percikan berlaku, gas secara tiba-tiba, secara tiba-tiba, kehilangan sifat dielektriknya dan menjadi konduktor yang baik. Kekuatan medan di mana pecahan percikan gas berlaku mempunyai nilai yang berbeza untuk gas yang berbeza dan bergantung pada keadaannya (tekanan, suhu).

Untuk voltan tertentu antara elektrod, kekuatan medan adalah lebih kecil, lebih jauh elektrod antara satu sama lain. Oleh itu, semakin besar jarak antara elektrod, semakin besar voltan di antara mereka diperlukan untuk permulaan pecahan percikan gas. Voltan ini dipanggil voltan pecahan.

Mengetahui bagaimana voltan pecahan bergantung pada jarak antara elektrod dari sebarang bentuk tertentu, adalah mungkin untuk mengukur voltan yang tidak diketahui sepanjang panjang maksimum percikan. Ini adalah asas untuk peranti voltmeter percikan (Rajah 152), yang sesuai untuk anggaran kasar voltan tinggi (contohnya, dalam pemasangan sinar-X). Ia terdiri daripada dua bola bertebat logam, salah satunya boleh bergerak dengan lancar. Bola disambungkan kepada sumber yang voltannya ingin diukur, dan ia disatukan sehingga percikan berlaku. Dengan mengukur jarak antara bola dan voltan yang sepadan di mana pecahan berlaku, jadual khas disusun, dengan bantuan voltan kemudiannya ditentukan sepanjang panjang percikan. Sebagai contoh, kami menunjukkan bahawa pada jarak 0.5 cm antara bola dengan diameter 5 cm, voltan pecahan ialah 17.5 kV, dan pada jarak 5 cm - kira-kira 100 kV.

nasi. 152. Voltmeter percikan

Kejadian kerosakan dijelaskan seperti berikut. Sentiasa terdapat bilangan ion dan elektron tertentu dalam gas, yang timbul daripada sebab rawak. Biasanya, bagaimanapun, bilangan mereka adalah sangat kecil bahawa gas boleh dikatakan tidak mengalirkan elektrik. Pada kekuatan medan yang agak rendah, yang kita hadapi dalam kajian kekonduksian gas yang tidak mampan, perlanggaran ion yang bergerak dalam medan elektrik dengan molekul gas neutral berlaku dengan cara yang sama seperti perlanggaran bola elastik. Dengan setiap perlanggaran, zarah yang bergerak memindahkan sebahagian daripada tenaga kinetiknya ke zarah rehat, dan kedua-dua zarah berterbangan selepas perlanggaran, tetapi tiada perubahan dalaman berlaku padanya. Walau bagaimanapun, jika kekuatan medan mencukupi, tenaga kinetik yang terkumpul oleh ion dalam selang antara dua perlanggaran boleh menjadi mencukupi untuk mengionkan molekul neutral semasa perlanggaran. Akibatnya, elektron negatif baru dan residu bercas positif, ion, terbentuk. Proses pengionan sedemikian dipanggil pengionan hentaman, dan kerja yang perlu dibelanjakan untuk menghasilkan detasmen elektron daripada atom dipanggil kerja pengionan. Kerja pengionan bergantung kepada struktur atom dan oleh itu berbeza untuk gas yang berbeza.

Elektron dan ion yang terbentuk di bawah pengaruh pengionan hentaman meningkatkan bilangan cas dalam gas, dan seterusnya ia digerakkan di bawah tindakan medan elektrik dan boleh menghasilkan pengionan hentaman atom baru. Oleh itu, proses ini "menguatkan dirinya", dan pengionan dalam gas dengan cepat mencapai nilai yang sangat besar. Keseluruhan fenomena ini agak serupa dengan runtuhan salji di pergunungan, yang asalnya segumpal salji yang tidak ketara sudah cukup. Oleh itu, proses yang diterangkan dipanggil longsoran ion (Rajah 153 dan 154). Pembentukan runtuhan ion adalah proses kerosakan percikan, dan voltan minimum di mana runtuhan ion berlaku ialah voltan kerosakan. Kita melihat bahawa dalam kes pecahan percikan, punca pengionan gas ialah pemusnahan atom dan molekul dalam perlanggaran dengan ion (pengionan kesan).

nasi. 153. Elektron bebas 1, apabila berlanggar dengan molekul neutral, membelahnya menjadi elektron 2 dan ion positif bebas. Elektron 1 dan 2, apabila berlanggar lagi dengan molekul neutral, sekali lagi membelahnya menjadi elektron 3 dan 4 dan ion positif bebas, dsb.

nasi. 154. Pendaraban ion positif dan elektron seperti longsoran dalam perlanggaran ion positif dengan molekul neutral

93.1. Adalah diketahui bahawa semakin rendah tekanan gas (pada suhu malar), semakin kecil bilangan atom yang terkandung dalam satu unit isipadu gas dan semakin lama atom laluan bebas terbang antara dua perlanggaran berturut-turut. Memandangkan ini, pertimbangkan bagaimana voltan pecahan jurang gas akan berubah (bertambah atau berkurang) dengan penurunan tekanan gas.

7. Pelepasan percikan

Nyahcas percikan, tidak seperti jenis nyahcas lain, adalah terputus-putus walaupun menggunakan sumber voltan malar. Dari segi rupa, nyahcas percikan adalah sekumpulan jalur zigzag yang terang, yang sentiasa menggantikan satu sama lain. Jalur bercahaya - saluran percikan - merambat dari kedua-dua elektrod. Jurang nyahcas dalam kes percikan adalah tidak homogen; oleh itu, kajian kuantitatif proses dalam nyahcas percikan adalah sukar. Salah satu kaedah utama untuk mengkaji pelepasan percikan adalah fotografi.

Potensi nyalaan nyahcas percikan adalah sangat tinggi. Walau bagaimanapun, apabila jurang sudah dipecahkan, rintangannya berkurangan dengan mendadak, dan arus yang ketara melalui jurang itu. Sekiranya kuasa sumbernya rendah, maka pelepasan akan keluar. Selepas itu, voltan merentasi jurang nyahcas meningkat semula dan nyahcas boleh menyala semula. Proses ini dipanggil ayunan kelonggaran pelepasan. Jika jurang pelepasan mempunyai kapasiti yang besar, saluran percikan bercahaya dengan terang dan memberi kesan jalur lebar. Ini adalah nyahcas percikan pekat.

Sekiranya terdapat sebarang halangan di antara elektrod, maka percikan api menembusinya, membentuk lubang yang lebih kurang sempit. Telah didapati bahawa suhu gas dalam saluran percikan boleh meningkat kepada nilai yang sangat tinggi (10,000–12,000 K). Pembentukan kawasan tekanan tinggi dan pergerakannya dalam gas adalah bersifat letupan dan disertai dengan kesan bunyi. Ini mungkin kerisik sedikit (dengan tekanan berlebihan sedikit) atau guruh.

Jenis nyahcas percikan khas ialah nyahcas gelongsor yang berlaku di sepanjang antara muka beberapa dielektrik pepejal dan gas di sekeliling elektrod logam (titik) yang menyentuh permukaan ini. Jika plat fotografi digunakan sebagai dielektrik, maka gambar ini boleh dilihat dengan mata. Garis besar yang diperoleh melalui nyahcas percikan pada permukaan dielektrik dipanggil angka Lichtenberg. Angka Lichtenberg boleh berfungsi untuk menentukan kekutuban nyahcas dan untuk menentukan voltan tinggi, kerana voltan maksimum nadi nyahcas adalah berkadar terus dengan jejari permukaan yang diduduki oleh rajah itu. Instrumen untuk mengukur voltan yang sangat tinggi - clinodographs - adalah berdasarkan prinsip ini. Sekiranya jarak antara elektrod adalah kecil, maka pelepasan percikan disertai dengan pemusnahan anod - hakisan. Kesan ini digunakan untuk kimpalan titik dan memotong logam.

Berdasarkan banyak pemerhatian mengenai pelepasan percikan pada tahun 1940, Meek dan, secara bebas daripadanya, Reter mengemukakan teori pelepasan percikan, yang dipanggil teori streamer. Penstrim ialah kawasan terion gas yang merambat ke arah katod (strim positif) atau ke arah anod (strim negatif). Teori streamer ialah teori pecahan longsor tunggal. Menurut teori ini, longsoran elektron melalui antara elektrod. Selepas melalui runtuhan salji, elektron mencapai anod, dan ion positif, yang mempunyai halaju yang jauh lebih rendah, membentuk ruang terion berbentuk kon. Ketumpatan ion dalam ruang ini tidak mencukupi untuk pecahan. Walau bagaimanapun, di bawah tindakan fotoelektron, longsoran tambahan timbul. Saliran ini akan bergerak ke arah batang runtuhan salji utama jika medan cas angkasanya sepadan dengan voltan yang dikenakan. Oleh itu, caj ruang terus meningkat, dan proses itu berkembang sebagai strim penyebaran sendiri. Apabila voltan yang digunakan merentasi jurang nyahcas melebihi nilai pecahan minimum, medan cas ruang yang dibentuk oleh runtuhan salji akan setanding dengan magnitud medan luar walaupun sebelum salji mencapai anod. Dalam kes ini, strim muncul di tengah-tengah jurang. Oleh itu, untuk penampilan streamer, dua syarat utama mesti dipenuhi: 1) medan runtuhan salji dan medan yang dicipta oleh voltan yang digunakan pada elektrod mestilah dalam nisbah tertentu, dan 2) bahagian hadapan salji mesti mengeluarkan jumlah yang mencukupi foton untuk mengekalkan dan membangunkan strim.

Dengan sumber kuasa yang tinggi, nyahcas percikan bertukar menjadi nyahcas arka. Kilat juga tergolong dalam nyahcas percikan. Dalam kes ini, satu elektrod adalah awan dan satu lagi adalah tanah. Voltan dalam kilat mencecah berjuta-juta volt, dan arus mencecah ratusan kiloampere. Caj yang dibawa oleh kilat biasanya 10-30 coulomb, dan dalam beberapa kes mencapai 300 coulomb.

nyahcas percikan

nyahcas percikan(percikan elektrik) - bentuk nyahcas elektrik tidak pegun yang berlaku dalam gas. Pelepasan sedemikian biasanya berlaku pada tekanan susunan atmosfera dan disertai dengan kesan bunyi ciri - "retak" percikan. Suhu dalam saluran utama nyahcas percikan boleh mencapai 10,000. Secara semula jadi, pelepasan percikan sering berlaku dalam bentuk kilat. Jarak "ditusuk" oleh percikan di udara bergantung pada voltan dan dianggap sebagai 10 kV setiap 1 sentimeter.

Syarat

Nyahcas percikan biasanya berlaku jika sumber tenaga tidak cukup kuat untuk mengekalkan arka pegun atau nyahcas cahaya. Dalam kes ini, serentak dengan peningkatan mendadak dalam arus nyahcas, voltan merentasi jurang nyahcas untuk masa yang sangat singkat (dari beberapa mikrosaat hingga beberapa ratus mikrosaat) jatuh di bawah voltan kepupusan nyahcas percikan, yang membawa kepada penamatan pelepasan. Kemudian beza potensi antara elektrod meningkat semula, mencapai voltan pencucuhan, dan proses itu diulang. Dalam kes lain, apabila kuasa sumber tenaga cukup besar, keseluruhan set ciri fenomena pelepasan ini juga diperhatikan, tetapi ia hanya proses sementara yang membawa kepada penubuhan pelepasan jenis yang berbeza - selalunya arka. . Jika sumber semasa tidak dapat mengekalkan nyahcas elektrik mampan sendiri untuk masa yang lama, maka satu bentuk nyahcas diri diperhatikan, dipanggil nyahcas percikan.

alam semula jadi

Nyahcas percikan ialah pancaran terang, cepat hilang atau saling menggantikan jalur berfilamen, selalunya bercabang tinggi - saluran percikan. Saluran ini dipenuhi dengan plasma, yang dalam pelepasan percikan yang kuat termasuk bukan sahaja ion gas sumber, tetapi juga ion bahan elektrod, yang secara intensif menguap di bawah tindakan pelepasan. Mekanisme pembentukan saluran percikan (dan, akibatnya, berlakunya pelepasan percikan) dijelaskan oleh teori streamer pecahan elektrik gas. Menurut teori ini, daripada runtuhan elektron yang timbul dalam medan elektrik jurang pelepasan, pita terbentuk dalam keadaan tertentu - saluran bercabang nipis bercahaya samar yang mengandungi atom gas terion dan elektron bebas berpecah daripadanya. Di antara mereka, seseorang boleh memilih apa yang dipanggil. pemimpin - pelepasan bercahaya lemah, "membuka" jalan untuk pelepasan utama. Ia, bergerak dari satu elektrod ke yang lain, menutup jurang pelepasan dan menyambungkan elektrod dengan saluran konduktif yang berterusan. Kemudian, dalam arah yang bertentangan di sepanjang jalan yang diletakkan, pelepasan utama berlalu, disertai dengan peningkatan mendadak dalam kekuatan arus dan jumlah tenaga yang dikeluarkan di dalamnya. Setiap saluran mengembang dengan pantas, mengakibatkan gelombang kejutan di sempadannya. Gabungan gelombang kejutan daripada saluran percikan yang berkembang menghasilkan bunyi yang dianggap sebagai "retak" percikan (dalam kes kilat - guruh).

Voltan pencucuhan nyahcas api biasanya agak tinggi. Kekuatan medan elektrik dalam percikan api turun daripada beberapa puluh kilovolt per sentimeter (kv/cm) pada saat pecah kepada ~100 volt per sentimeter (v/cm) selepas beberapa mikrosaat. Arus maksimum dalam nyahcas percikan yang kuat boleh mencapai nilai pada urutan beberapa ratus ribu ampere.

Jenis nyahcas percikan khas - nyahcas percikan gelongsor, timbul di sepanjang antara muka antara gas dan dielektrik pepejal yang diletakkan di antara elektrod, dengan syarat kekuatan medan melebihi kekuatan pecahan udara. Kawasan nyahcas percikan gelongsor, di mana cas satu tanda mendominasi, mendorong cas tanda yang berbeza pada permukaan dielektrik, akibatnya saluran percikan menjalar di sepanjang permukaan dielektrik, membentuk apa yang dipanggil angka Lichtenberg . Proses yang serupa dengan yang berlaku semasa nyahcas percikan juga merupakan ciri nyahcas berus, yang merupakan peringkat peralihan antara korona dan nyahcas percikan.

Kelakuan nyahcas percikan boleh dilihat dengan baik dalam tangkapan nyahcas gerakan perlahan (Fpulse = 500 Hz, U = 400 kV) yang diperoleh daripada pengubah Tesla. Arus purata dan tempoh denyutan tidak mencukupi untuk menyalakan arka, tetapi ia agak sesuai untuk pembentukan saluran percikan terang.

Nota

Sumber

A. A. Vorobyov, Teknik voltan tinggi. - Moscow-Leningrad, GosEnergoIzdat, 1945.
Ensiklopedia Fizikal, v.2 - M.: Ensiklopedia Besar Rusia hlm.218.
Reiser Yu.P. Fizik pelepasan gas. - ed ke-2. - M .: Nauka, 1992. - 536 hlm. - ISBN 5-02014615-3

lihat juga

Yayasan Wikimedia. 2010 .

Lihat apa "Spark Discharge" dalam kamus lain:

- (percikan api), elektrik tidak stabil. nyahcas yang berlaku apabila, sejurus selepas pecahan jurang nyahcas, voltan merentasinya turun untuk masa yang sangat singkat (daripada beberapa pecahan mikrosaat kepada ratusan mikrosaat) di bawah nilai voltan ... ... Ensiklopedia Fizikal

nyahcas percikan- Nyahcas berdenyut elektrik dalam bentuk benang bercahaya, berlaku pada tekanan gas tinggi dan dicirikan oleh keamatan tinggi garis spektrum atom atau molekul terion. [GOST 13820 77] nyahcas percikan Nyahcas penuh dalam ... ... Buku Panduan Penterjemah Teknikal

- (percikan elektrik) nyahcas elektrik tidak pegun dalam gas yang berlaku dalam medan elektrik pada tekanan gas sehingga beberapa atmosfera. Ia dibezakan oleh bentuk bercabang berliku dan perkembangan pesat (kira-kira 10 7 s). Suhu dalam saluran utama ... Kamus Ensiklopedia Besar

nyahcas percikan- (percikan) pelepasan berdenyut elektrik dalam bentuk benang bercahaya, melepasi pada tekanan gas tinggi dan dicirikan oleh keamatan tinggi garis spektrum atom dan molekul terion ... Ensiklopedia perlindungan buruh Rusia

nyahcas percikan- 3.19 Nyahcas percikan nyahcas lengkap dalam dielektrik gas atau cecair. Sumber… Buku rujukan kamus istilah dokumentasi normatif dan teknikal

- (percikan elektrik), nyahcas elektrik tidak pegun dalam gas yang berlaku dalam medan elektrik pada tekanan gas sehingga beberapa atmosfera. Ia dibezakan oleh bentuk bercabang berliku dan perkembangan pesat (kira-kira 10-7 s). Suhu di bahagian utama ... ... Kamus ensiklopedia

nyahcas percikan- kibirkštinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. pelepasan percikan vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. nyahcas percikan, m pranc. decharge par étincelles, f … Fizikos terminų žodynas

Spark, salah satu bentuk nyahcas elektrik dalam gas; biasanya berlaku pada tekanan mengikut urutan tekanan atmosfera dan disertai dengan kesan bunyi ciri "rekahan" percikan api. Di bawah keadaan semula jadi, I. p. paling kerap diperhatikan dalam bentuk kilat ... ... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

Percikan elektrik, nyahcas elektrik tidak pegun dalam gas yang berlaku dalam elektrik. medan pada tekanan gas sehingga beberapa. beratus kPa. Ia dibezakan oleh bentuk bercabang berliku-liku dan perkembangan pesat (kira-kira 10 7 s), disertai dengan bunyi ciri ... ... Kamus besar politeknik ensiklopedia

- (percikan elektrik), elektrik tidak pegun. pelepasan dalam gas yang berlaku dalam elektrik medan pada tekanan gas sehingga beberapa. atm. Ia dibezakan dengan bentuk bercabang berliku dan perkembangan pesat (c. 10 7s). Tempo pa dalam ch. saluran I. r. mencecah 10,000 K... Sains semula jadi. Kamus ensiklopedia

Bergantung pada tekanan gas, konfigurasi elektrod dan parameter litar luaran, terdapat empat jenis nyahcas mampan sendiri:

pelepasan cahaya;
pelepasan percikan;
pelepasan arka;
pangkat korona.

1. pelepasan cahaya berlaku pada tekanan rendah. Ia boleh diperhatikan dalam tiub kaca dengan elektrod logam rata yang dipateri pada hujungnya (Rajah 8.5). Berhampiran katod terdapat lapisan bercahaya nipis yang dipanggil filem bercahaya katod 2.

Antara katod dan filem adalah ruang gelap aston 1. Di sebelah kanan filem bercahaya diletakkan lapisan bercahaya lemah, dipanggil ruang gelap katod 3. Lapisan ini melepasi kawasan bercahaya, yang dipanggil cahaya yang membara 4, jurang gelap bersempadan dengan ruang yang membara - ruang gelap faraday 5. Semua lapisan yang disenaraikan terbentuk bahagian katod pelepasan cahaya. Selebihnya tiub diisi dengan gas bercahaya. Bahagian ini dipanggil tiang positif 6.

Apabila tekanan berkurangan, bahagian katod pelepasan dan ruang gelap Faraday meningkat, dan lajur positif memendek.

Pengukuran menunjukkan bahawa hampir semua titisan berpotensi berlaku dalam tiga bahagian pertama nyahcas (ruang gelap Aston, filem bercahaya katod, dan bintik gelap katod). Bahagian voltan yang digunakan pada tiub ini dipanggil penurunan potensi katodik.

Dalam cahaya yang membara, potensi tidak berubah - di sini kekuatan medan adalah sifar. Akhirnya, dalam ruang gelap Faraday dan lajur positif, potensi perlahan-lahan meningkat.

Taburan potensi ini disebabkan oleh pembentukan cas ruang positif dalam ruang gelap katod, disebabkan oleh peningkatan kepekatan ion positif.

Ion positif, dipercepatkan oleh penurunan potensi katodik, membedil katod dan mengetuk elektron daripadanya. Dalam ruang gelap astonian, elektron-elektron ini, yang terbang tanpa perlanggaran ke kawasan ruang gelap katod, mempunyai tenaga yang tinggi, akibatnya mereka lebih kerap mengionkan molekul daripada merangsang mereka. Itu. keamatan cahaya gas berkurangan, tetapi banyak elektron dan ion positif terbentuk. Ion-ion yang terbentuk pada mulanya mempunyai kelajuan yang sangat rendah, dan oleh itu cas ruang positif dicipta dalam ruang gelap katod, yang membawa kepada pengagihan semula potensi sepanjang tiub dan kemunculan penurunan potensi katodik.

Elektron yang telah timbul dalam ruang gelap katod menembusi ke kawasan bercahaya, yang dicirikan oleh kepekatan tinggi elektron dan ion positif dengan cas ruang clenar hampir kepada sifar (plasma). Oleh itu, kekuatan medan di sini adalah sangat kecil. Di kawasan cahaya yang membara, proses penggabungan semula yang sengit berlaku, disertai dengan pelepasan tenaga yang dikeluarkan dalam proses ini. Oleh itu, cahaya yang membara pada asasnya adalah cahaya penggabungan semula.

Elektron dan ion menembusi dari cahaya yang membara ke dalam ruang gelap Faraday akibat resapan. Kebarangkalian penggabungan semula sangat dikurangkan di sini, kerana kepekatan zarah bercas adalah rendah. Oleh itu, terdapat medan di ruang gelap Faraday. Elektron yang diseret bersama oleh medan ini mengumpul tenaga, dan selalunya akhirnya keadaan yang diperlukan untuk kewujudan plasma timbul. Lajur positif ialah plasma pelepasan gas. Ia bertindak sebagai konduktor yang menyambungkan anod ke bahagian katod nyahcas. Cahaya lajur positif disebabkan terutamanya oleh peralihan molekul teruja ke keadaan dasar.

2. nyahcas percikan berlaku dalam gas biasanya pada tekanan urutan tekanan atmosfera. Ia dicirikan oleh bentuk yang tidak berterusan. Dari segi rupa, nyahcas percikan adalah pancaran jalur nipis bercabang zigzag terang, serta-merta menembusi jurang nyahcas, cepat pudar dan sentiasa menggantikan satu sama lain (Rajah 8.6). Belang-belang ini dipanggil saluran percikan.

T gas = 10,000 K

~ 40 cm saya= 100 kA t= 10 –4 s l~ 10 km

Selepas jurang pelepasan "ditusuk" oleh saluran percikan, rintangannya menjadi kecil, nadi arus jangka pendek kekuatan tinggi melalui saluran, di mana hanya voltan kecil jatuh pada jurang pelepasan. Sekiranya kuasa sumber tidak terlalu tinggi, maka selepas nadi arus ini pelepasan berhenti. Voltan antara elektrod mula meningkat kepada nilai sebelumnya, dan pecahan gas diulangi dengan pembentukan saluran percikan baru.

Di bawah keadaan semula jadi, pelepasan percikan diperhatikan dalam bentuk kilat. Rajah 8.7 menunjukkan contoh nyahcas percikan - kilat, dengan tempoh 0.2 ÷ 0.3 dengan kekuatan arus 10 4 - 10 5 A, panjang 20 km (Rajah 8.7).

3. pelepasan arka . Jika, selepas menerima nyahcas percikan dari sumber yang kuat, jarak antara elektrod dikurangkan secara beransur-ansur, maka pelepasan dari terputus-putus menjadi berterusan, satu bentuk pelepasan gas baru timbul, dipanggil pelepasan arka(Gamb. 8.8).


~ 10 3 A
nasi. 8.8

Dalam kes ini, arus meningkat dengan mendadak, mencapai puluhan dan beratus-ratus ampere, dan voltan merentasi jurang pelepasan turun kepada beberapa puluh volt. Menurut V.F. Litkevich (1872 - 1951), nyahcas arka dikekalkan terutamanya disebabkan oleh pelepasan termionik dari permukaan katod. Dalam amalan, ini adalah kimpalan, relau arka berkuasa.

4. pelepasan korona (Rajah 8.9) timbul dalam medan elektrik tidak homogen yang kuat pada tekanan gas yang agak tinggi (daripada susunan atmosfera). Medan sedemikian boleh didapati di antara dua elektrod, permukaan salah satunya mempunyai kelengkungan yang besar (dawai nipis, hujung).

Kehadiran elektrod kedua adalah pilihan, tetapi objek logam terbumi yang terdekat boleh memainkan peranannya. Apabila medan elektrik berhampiran elektrod dengan kelengkungan besar mencapai kira-kira 3∙10 6 V / m, cahaya muncul di sekelilingnya, yang mempunyai bentuk cangkang atau mahkota, dari mana nama cas itu berasal.

Pelepasan percikan.

Jika medan elektrik dengan kekuatan kira-kira 3 10 V / m muncul di antara dua elektrod di udara, maka percikan elektrik muncul dalam bentuk saluran nipis melengkung kompleks bercahaya terang yang menghubungkan kedua-dua elektrod (Rajah 4.8).

Contoh nyahcas api ialah kilat. Ciri-ciri pelepasan sedemikian dijelaskan oleh teori streamer. Menurut teori ini, kemunculan saluran percikan yang bercahaya terang didahului oleh kemunculan gugusan zarah terion yang bercahaya lemah dan berasingan. Dalam jurang antara elektrod, kelompok - pita ini membentuk jambatan pengalir, di mana aliran elektron yang kuat kemudian bergegas. Sebab penampilan pita adalah kedua-dua pembentukan runtuhan elektron dan fotoionisasi, i.e. pengionan gas oleh sinaran yang timbul dalam nyahcas. Akibatnya, longsoran sekunder terbentuk, yang mengatasi satu sama lain, membentuk saluran yang berfungsi dengan baik. Jadi, kekuatan arus dalam saluran kilat boleh dari 10 hingga 10 A, dan voltan antara awan dan tanah sebelum kilat berlaku mencapai 10-10 V.

Penggambaran dengan kamera dengan kanta berputar menunjukkan bahawa kilat didahului oleh pembangunan saluran bercahaya lemah - perambut, merambat dari awan ke tanah pada kelajuan 10 - 10 m/s. Dalam kes ini, pemanasan udara yang kuat di saluran utama berlaku dan gelombang bunyi kejutan timbul - guruh.

Dalam industri, pemprosesan logam electrospark digunakan - pengerasan permukaan dan penggerudian.

Pelepasan korona.

Jika satu elektrod nipis (wayar), dan satu lagi mempunyai permukaan yang besar (silinder) (Rajah 4.9), maka medan elektrik yang tidak homogen timbul. Pada wayar, garis-garis daya menebal, dan pada kekuatan medan 3 10 V/m, longsoran elektron dan cahaya berhampiran wayar dalam bentuk korona muncul.

Dengan jarak dari wayar, kekuatan medan berkurangan dan runtuhan elektron terputus.

Nyahcas korona berlaku pada potensi negatif pada wayar, pada voltan positif dan berselang-seli antara wayar dan silinder. Hanya arah runtuhan salji sahaja yang berubah.

Elektron yang terbang keluar dari korona melekat pada atom neutral, mengecasnya secara negatif. Ini digunakan dalam penapis elektrostatik untuk membersihkan gas industri. Gas dengan habuk disalurkan melalui sistem elektrod silinder wayar. Debu dicas dengan melekatkan elektron dan tertarik pada silinder, kemudian digoncang ke dalam corong, dan gas bebas habuk dilepaskan ke atmosfera.

Pelepasan korona boleh berlaku berhampiran mana-mana konduktor nipis, titik. Pelepasan sedemikian diperhatikan pada musim pra-ribut di puncak tiang kapal dan pokok. Anda boleh melihat penyalaan korona berhampiran wayar yang berada di bawah voltan tinggi. Untuk mengelakkan pelepasan korona dan arus bocor, konduktor mesti mempunyai diameter yang cukup besar.

Pelepasan arka.

Nyahcas arka ditemui pada tahun 1802 oleh profesor fizik V. Petrov. Dia menerima pelepasan dalam bentuk arka bercahaya, menolak dua elektrod karbon, yang sebelum ini disentuh dan dilekatkan pada bateri sel galvanik yang berkuasa. Pada titik sentuhan, rintangan litar adalah tinggi dan pemanasan yang kuat berlaku, arang batu dipanaskan. Akibatnya, pelepasan termionik dari katod berlaku. Elektron mengebom anod, membentuk ceruk di dalamnya - kawah. Suhu anod adalah kira-kira 4000 K, pada 20 atm ia boleh meningkat kepada 7000 K. Kekuatan semasa mencapai puluhan dan beratus-ratus ampere, dan voltan merentasi jurang pelepasan adalah beberapa puluh volt. Nyahcas arka jenis ini digunakan untuk mengimpal dan memotong logam.

4. Plasma ialah gas terion yang tinggi di mana kepekatan ion positif dan elektron negatif adalah hampir sama. Plasma boleh menjadi suhu tinggi, diperoleh pada suhu tinggi dengan pengionan haba atom, contohnya, dalam pelakuran termonuklear atau di kawasan nyahcas arka. Plasma suhu rendah pelepasan gas timbul dalam medan elektrik.

Plasma adalah serupa dengan gas biasa dan mematuhi undang-undang gas. Walau bagaimanapun, dari segi kekonduksian elektrik, ia mendekati logam; ia dicirikan oleh interaksi yang kuat dengan medan elektrik dan magnet. Kehadiran zarah bercas bertentangan mudah alih disertai dengan penggabungan semula dan pendaranannya.

Plasma digunakan dalam penjana arus elektrik magnetohydrodynamic (MHD). Plasma suhu rendah digunakan dalam laser gas dan TV plasma.

KULIAH 5

Topik: Medan magnet dalam vakum dan dalam jirim

Soalan: 1) Tindakan medan magnet pada konduktor pembawa arus. Magnet

induksi.

2) Medan magnet konduktor dengan arus. Undang-undang Biot-Savart-Laplace.

3) Litar dengan arus dalam medan magnet.

4) Bekerja dalam medan magnet.

1. Pada tahun 1820, Ampere menemui kesan arus pada jarum magnet: apabila arus dialirkan melalui konduktor, jarum magnet yang terletak di sebelahnya bertukar berserenjang dengan konduktor. Eksperimen Ampere menunjukkan bahawa konduktor dengan arus tertarik antara satu sama lain jika arus mengalir di dalamnya dalam satu arah, dan menolak jika arus mengalir dalam arah yang bertentangan. Oleh itu, didapati terdapat medan magnet di sekeliling konduktor pembawa arus. Ia boleh dikesan dengan tindakan pada konduktor pembawa arus atau magnet kekal.

Biarkan konduktor lurus panjangnya l dengan arus saya(rajah 5.1).

Daripada eksperimen didapati bahawa daya bertindak ke atas konduktor dari sisi medan magnet (daya Ampere)

F= l B sinα,

di mana α ialah sudut antara konduktor dan arah medan magnet.

Arah daya boleh ditentukan oleh peraturan tangan kiri (jika empat jari diletakkan ke arah arus, dan garisan medan magnet memasuki tapak tangan, maka ibu jari yang bengkok akan menunjukkan arah daya).

Jika sudut α antara arah vektor AT dan arus dalam konduktor adalah berbeza daripada 90 °, maka untuk menentukan arah daya adalah lebih mudah untuk menggunakan peraturan gimlet: gimlet khayalan terletak berserenjang dengan satah yang mengandungi vektor AT dan konduktor dengan arus, maka pemegangnya diputar dari arah arus ke arah vektor AT. Pergerakan translasi gimlet akan menunjukkan arah daya. Peraturan gimlet sering dirujuk sebagai peraturan skru yang betul.

Kekuatan ampere bergantung kepada kedua-dua kekuatan semasa dan medan magnet. Nilai AT dipanggil aruhan magnet dan berfungsi sebagai ciri kuasa utama medan magnet.

Jika kita meletakkan I \u003d 1 A, l\u003d 1 m, α \u003d 90º, kemudian B \u003d F. Makna fizik B mengikuti daripada ini. Aruhan magnetik B ialah kuantiti fizik yang secara berangka sama dengan daya yang digunakan oleh medan magnet ke atas konduktor lurus panjang unit dengan arus kekuatan unit, terletak berserenjang dengan garis medan magnet daya.

Unit ukuran untuk aruhan magnet: [B] = N/A m = T (tesla).

Kini menjadi jelas mengapa dua konduktor pembawa arus menarik atau menolak: bergantung pada arah arus, medan magnet satu konduktor menolak atau menarik konduktor pembawa arus yang lain.

Medan magnet digambarkan dengan mudah menggunakan garis daya. Idea garisan sedemikian diberikan oleh lokasi pemfailan besi berhampiran kutub magnet kekal.

Garis aruhan magnetik (garis daya) ialah garis yang dilukis dalam medan magnet, tangen yang pada mana-mana titik bertepatan dengan vektor aruhan magnet pada titik ini. Garisan aruhan magnet ditutup dan menutupi konduktor dengan arus. Fakta bahawa garis-garis daya tidak mempunyai permulaan menunjukkan ketiadaan cas magnet.

Arah garis medan ditentukan oleh peraturan gimlet: jika anda skru dalam gimlet supaya skru bergerak ke arah arus, maka arah pergerakan pemegang akan bertepatan dengan arah garis medan. Ketumpatan garis medan adalah berkadar dengan magnitud aruhan magnet. Berhampiran konduktor dengan arus, medan magnet tidak seragam, lebih dekat dengan konduktor, medan lebih kuat dan garis daya lebih tebal. Medan magnet yang seragam boleh dicipta di dalam gegelung pembawa arus yang panjang.

Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 5.6, medan magnet gegelung dengan arus adalah serupa dengan medan magnet magnet kekal, i.e. mempunyai hujung "utara" N, dari mana garis daya keluar, dan hujung "selatan" S, di mana garis daya masuk. Anak panah magnet penunjuk berorientasikan ke arah tangen kepada garis aruhan.

Mari kita perkenalkan konsep - fluks magnet atau fluks Ф vektor aruhan magnet melalui tapak S: Ф =В Scosα, di mana α ialah sudut antara normal (berserenjang) ke tapak dan aruhan magnet. AT.

Unit ukuran fluks vektor aruhan magnet [F] \u003d Tl m² \u003d Wb (weber).

Jika medan tidak homogen dan permukaannya tidak rata, maka ia dibahagikan kepada unsur infinitesimal dS supaya setiap elemen boleh dianggap rata dan medan homogen. Fluks vektor aruhan magnet melalui elemen permukaan dФ = ВdScosα, dan melalui seluruh permukaan

2. Hasil daripada banyak eksperimen oleh saintis yang berbeza, undang-undang Biot-Savart-Laplace telah diperoleh, yang membolehkan anda mengira aruhan magnet medan yang dicipta oleh konduktor pembawa arus.

Kemudian magnitud aruhan magnet pada satu titik yang jauh dari konduktor pada jarak r ditentukan oleh hukum Biot-Savart-Laplace, sebagai

di mana nilai μ0 = 4π·10 H/m dipanggil pemalar magnet.

Arah vektor d AT berserenjang dengan satah di mana d terletak l dan r. vektor d AT diarahkan sepanjang garis xyl tangen yang dilukis melalui titik medan yang sedang dipertimbangkan, mengikut peraturan gimlet.

Untuk medan magnet, prinsip superposisi dipenuhi: jika terdapat beberapa konduktor dengan arus, maka aruhan magnet pada mana-mana titik adalah sama dengan jumlah vektor aruhan magnet yang dicipta pada titik ini oleh setiap konduktor secara berasingan. Prinsip superposisi juga sah untuk elemen semasa. Menggunakan undang-undang Biot-Savart-Laplace dan prinsip superposisi bersama-sama, adalah mungkin untuk menentukan aruhan magnet pelbagai konduktor pembawa arus.

Contoh. Medan magnet di tengah konduktor pembawa arus bulat.

Aruhan magnet bagi setiap unsur arus dl di tengah diarahkan ke satu arah, berserenjang dengan satah litar konduktor, dan disimpulkan secara ringkas. Ini boleh difahami jika kita melukis garisan daya setiap elemen konduktor dengan arus melalui pusat dan membina tangen kepada mereka. Arah aruhan magnet konduktor bulat dengan arus juga boleh ditentukan mengikut peraturan gimlet: jika anda skru dalam gimlet dengan memutarkan pemegang ke arah arus, skru akan menunjukkan arah aruhan magnet dalam pusat.

Magnitud aruhan magnet ditentukan oleh undang-undang Biot-Savart-Laplace

Adalah mudah untuk menerangkan medan magnet yang dicipta oleh arus bulat menggunakan momen magnet pm = IS, di mana I ialah arus dalam litar, dan S ialah kawasan yang dialirkan oleh arus. Arah momen magnet diambil sebagai arah normal kepada satah gegelung, bertepatan dengan arah vektor AT di tengah. Kemudian

Ia boleh ditunjukkan bahawa aruhan magnet di dalam gegelung panjang dengan arus (solenoid) B = μ0μnI, di mana n ialah bilangan lilitan per unit panjang gegelung.

3. Mari letakkan konduktor, bengkok dalam bentuk bingkai segi empat tepat, dalam medan magnet seragam.

Apabila arus mengalir melalui konduktor, medan magnet bertindak pada setiap sisi konduktor. Daya tegangan bertindak pada bahagian atas dan bawah. Daya bertindak pada sisi F1 = F2 = IB l sin90º, di mana l- panjang sisi. Setiap daya ini menghasilkan daya kilas M = Fd, dengan d ialah lengan daya.

Momen pasangan daya М = 2Fd.= 2IB l d. Rajah 5.10 menunjukkan bahawa . Kemudian M = IB la sinα atau M = IBSsinα, dengan S ialah kawasan bingkai. Litar dengan arus berputar sehingga torknya menjadi sifar, i.e. sudut α menjadi sama dengan sifar. Oleh itu, bingkai dengan arus dalam medan magnet cenderung berpusing berserenjang dengan garis daya. Anda boleh mengaitkan tork dan momen magnet litar dengan arus

Tork berhenti bertindak apabila momen magnet gelung semasa berorientasikan sepanjang arah aruhan medan magnet.

Rajah 5.11

3. Medan magnet boleh menggerakkan konduktor yang membawa arus, yang bermaksud bahawa medan itu berfungsi. Biarkan konduktor lurus panjangnya l di bawah tindakan medan magnet seragam akan bergerak jarak dx dalam arah berserenjang dengan garis medan magnet.

Rajah.5.12

Kerja dA = Fdx = I l bdx. Oleh kerana hasil sesaran dengan panjang konduktor ialah luas dS yang diterangkan oleh konduktor semasa pergerakan, maka dA = IBdS, atau dA = IdФ. Oleh itu, kerja menggerakkan konduktor dalam medan magnet adalah sama dengan produk kekuatan semasa dalam konduktor dan fluks magnet yang melalui kawasan yang diterangkan oleh konduktor semasa pergerakan.

KULIAH 6

Topik: Tindakan medan magnet pada cas yang bergerak . Medan magnet masuk

bahan

Soalan: 1) Kuasa Lorentz.

2) Pergerakan cas dalam medan magnet.

3) Medan magnet dalam jirim.

4) Ferromagnet.

1. Konduktor dengan arus mencipta medan magnet di ruang sekeliling. Oleh kerana arus elektrik adalah pergerakan terarah zarah bercas, sebarang cas yang bergerak mencipta medan magnet. Adalah mungkin untuk menuliskan undang-undang Biot-Savart-Laplace untuk satu pertuduhan. Untuk melakukan ini, kami mengubah Idl = jSdl = nqvSdl = Nqv. Di sini j ialah ketumpatan arus, n ialah bilangan zarah bercas per unit isipadu (kepekatan zarah), v ialah halaju zarah. N ialah jumlah bilangan zarah dalam segmen dl konduktor. Sekarang aruhan magnet yang dicipta oleh segmen konduktor pembawa arus boleh diwakili sebagai

dan aruhan magnet bagi medan yang dicipta dalam vakum oleh satu cas q pada jarak r dari cas

Arah garis daya ditentukan oleh peraturan gimlet.

Medan magnet bertindak pada arus, yang bermaksud bahawa daya juga mesti bertindak pada setiap cas. G. Lorentz menerima ungkapan untuknya.

Satu cas q yang bergerak dalam medan magnet dengan kelajuan v dipengaruhi oleh daya F = qvBsinα, di mana α ialah sudut antara arah halaju dan aruhan magnet. Arah daya untuk cas positif ditentukan oleh peraturan tangan kiri atau skru kanan (putar dari v kepada B).

Oleh itu, antara cas bergerak terdapat interaksi elektrik dan magnet.

2. Biarkan zarah dengan cas q dan kelajuan v terbang ke dalam medan magnet seragam berserenjang dengan garis aruhan magnetik B (Gamb.6.3).

Daya yang bertindak ke atas zarah, F = qvBsin90º. Daya adalah berserenjang dengan halaju, yang bermaksud bahawa ia tidak berfungsi dan tidak mengubah tenaga dan magnitud halaju zarah. Walau bagaimanapun, daya yang berserenjang dengan halaju sentiasa menyebabkan pecutan sentripetal dan gerakan bulat, i.e.

Jejari bulatan trajektori adalah lebih besar, lebih besar kelajuan zarah. Apabila aruhan magnet meningkat, jejari berkurangan. Ia juga bergantung kepada cas khusus q/m zarah.

Tempoh revolusi zarah ialah Т = 2πR/v. Menggantikan ungkapan untuk jejari, kita memperoleh , i.e. tempoh tidak bergantung pada kelajuan.

Biarkan sekarang zarah bercas terbang ke medan magnet pada sudut α kepada arah aruhan magnet (Rajah 6.4).

Dalam kes ini, kelajuan zarah v0 boleh diwakili sebagai jumlah vektor bagi halaju tangen vt sepanjang B dan halaju normal vn berserenjang dengan B.

vt = v0 cosα, menggantikan halaju ini ke dalam ungkapan untuk daya Lorentz, kita memperoleh F = qvtBsin0º, i.e. F = 0. Ini bermakna daya tidak bertindak ke atas zarah di sepanjang garis daya dan ia bergerak secara seragam dan selari ke arah ini.

vn = v0 sinα,. Daya Lorentz F = qvnBsin90º menyebabkan pecutan sentripetal dan gerakan bulat dengan jejari dan kala . Akibatnya, zarah menerangkan trajektori dalam bentuk heliks silinder dengan langkah (jarak antara lilitan heliks, yang mana zarah bergerak di sepanjang garis medan, membuat satu revolusi lengkap) f = vt T.

Corak pergerakan zarah bercas dalam medan magnet dan elektrik digunakan dalam pemecut, magnetron, spektrometer jisim, dsb.

3. Semua bahan terdiri daripada atom dan molekul, pergerakan elektron di dalamnya adalah arus molekul tertutup. Setiap arus ini mencipta medan magnet, i.e. mempunyai momen magnetik

di mana I ialah kekuatan arus, S ialah kawasan yang dialirkan oleh arus, n- vektor unit normal kepada satah gegelung dengan arus.

Di bawah keadaan biasa, akibat pergerakan haba zarah, momen magnet arus molekul adalah salah orientasi. Jika bahan diletakkan dalam medan magnet, maka momen magnet zarah sebahagian atau sepenuhnya berorientasikan sepanjang medan magnet luar, menguatkannya (Rajah 6.6).

Bahan yang boleh dimagnetkan dipanggil magnet. Keadaan magnet jirim dicirikan oleh vektor magnetisasi, i.e. momen magnet per unit isipadu bahan

Unit ukuran untuk kemagnetan ialah tesla. Untuk kemudahan pertimbangan, kami memperkenalkan kuantiti fizikal H - kekuatan medan magnet. Ini adalah ciri kuasa medan magnet, yang berkaitan dengan aruhan magnet oleh hubungan. Ia mencirikan medan magnet dalam vakum. Ia berikutan daripada eksperimen bahawa vektor kemagnetan adalah berkadar dengan kekuatan medan magnet , dengan χ ialah kerentanan magnet bagi bahan tersebut.

Jumlah nilai aruhan magnet dalam magnet ialah

Jadi aruhan magnet dalam jirim , dengan μ ialah kebolehtelapan magnet bagi bahan tersebut. Ia menunjukkan berapa kali medan magnet dalam bahan lebih kuat daripada dalam vakum.

Terdapat beberapa bahan di mana μ<1, их называют диамагнетиками (азот, вода, серебро, висмут). У них магнитный момент молекулярных токов устанавливается против поля, что объясняется появлением дополнительного вращения электронных орбиталей (прецессии) в магнитном поле.

Banyak bahan mempunyai μ>1, ia dipanggil paramagnet (oksigen, aluminium, dll.). Untuk diamagnet dan paramagnet, kebolehtelapan magnet adalah hampir dengan perpaduan, i.e. mereka lemah bermagnet.

Pada antara muka antara dua media berbeza dengan nilai kebolehtelapan magnet yang berbeza, garis aruhan magnet dibiaskan. Komponen biasa angin aruhan magnet tidak berubah

Komponen tangen aruhan kepada antara muka mengalami lonjakan, dan

Daripada formula ini mengikut hukum pembiasan garis aruhan

di mana ialah sudut antara garis aruhan magnet dalam medium 1 dan normal kepada antara muka, dan ialah sudut sepadan dalam medium 2. Ini bermakna garisan aruhan, memasuki medium dengan kebolehtelapan magnet yang lebih tinggi, bergerak menjauhi garisan biasa dan menebal (Rajah 6.7).

Rajah 6.7 a - bola dalam medan magnet (μ bola lebih besar daripada μ medium);

b - bola dalam medan magnet (μ bola kurang daripada μ medium);

c - silinder besi diletakkan dalam homogen pada mulanya

medan magnet.

4. Terdapat bahan yang mampu menjadi magnet yang kuat, kebolehtelapan magnetnya mempunyai nilai susunan beribu-ribu unit dan boleh mencecah satu juta dalam kes khas. Sifat sedemikian ditunjukkan oleh besi dan aloinya, oleh itu kelas bahan ini dipanggil feromagnet. Logam lain juga menunjukkan sifat feromagnet (Jadual 6.1).

Jadual 6.1 Logam feromagnetik

Ferromagnet ialah bahan (sebagai peraturan, dalam keadaan hablur pepejal atau amorfus) di mana, di bawah suhu kritikal tertentu TC (titik Curie), susunan feromagnetik jarak jauh bagi momen magnet atom ditubuhkan. Dalam erti kata lain, ferromagnet ialah bahan yang, apabila disejukkan di bawah suhu tertentu, memperoleh sifat magnetik. Di atas titik Curie, sifat feromagnetik hilang.

Ferromagnet dicirikan oleh orientasi kuat momen magnet atom tanpa medan magnet luaran. Hasil daripada interaksi pertukaran elektron, kawasan magnetisasi spontan yang berasingan terbentuk - domain. Domain tersebut didapati secara eksperimen menggunakan angka serbuk. Lapisan cecair dengan serbuk oksida besi diletakkan pada permukaan feromagnet yang digilap dengan baik. Bijirin menetap di tempat di mana medan magnet tidak homogen, iaitu, berhampiran dinding domain, dan sempadan domain jelas kelihatan dalam mikroskop (Rajah 6.7).

nasi. 6.7 a - tanpa medan magnet; b - medan magnet berserenjang dengan satah lukisan; c – medan magnet dari arah yang bertentangan.

Arah kemagnetan dalam domain individu adalah berbeza dan sedemikian rupa sehingga jumlah momen magnet feromagnet adalah sama dengan sifar. Apabila medan magnet luaran dihidupkan, domain berkembang yang vektor kemagnetannya membuat sudut akut dengan arah medan magnet luaran, manakala isipadu domain dengan sudut tumpul berkurangan.

Rajah 6.8 Proses kemagnetan ferromagnet: a, b, c - sesaran

sempadan; d dan e - putaran vektor kemagnetan

Dalam kes medan lemah (wilayah 1), anjakan sempadan boleh diterbalikkan dan betul-betul mengikut perubahan dalam medan. Apabila medan bertambah, anjakan sempadan domain menjadi tidak dapat dipulihkan, dan domain yang tidak menguntungkan hilang. Kemudian, dengan peningkatan yang lebih besar dalam medan, arah momen magnet di dalam domain berubah. Dalam medan magnet yang sangat kuat, momen magnet semua domain menjadi selari dengan medan, dan ferromagnet kini dimagnetkan kepada tepu.

Semua proses magnetisasi ini berlaku dengan sedikit kelewatan, iaitu, mereka ketinggalan di belakang perubahan dalam medan, fenomena ini dipanggil histerisis (Rajah 6.8).

Rajah 6.9 Gelung histerisis

Jika medan magnet dikurangkan, maka apabila medan H menjadi sama dengan sifar, kemagnetan sisa + B diperhatikan dalam magnet. Untuk menyahmagnetkan magnet sepenuhnya, medan magnet dengan tanda bertentangan, Hc, mesti digunakan. Medan ini dipanggil daya paksaan ferromagnet.

Dengan pembalikan magnetisasi kitaran ferromagnet, perubahan aruhan di dalamnya akan diwakili oleh gelung histerisis. Kerja semasa pengmagnetan semula kitaran adalah berkadar dengan luas gelung histerisis. Ia menggunakan tenaga medan magnet, yang akhirnya bertukar menjadi haba.