[Hysteresekurve]

Hysteresekurve

Eine Hysteresekurve zeigt das Verhältnis zwischen der induzierten Flussdichte -B und der Magnetfeldstärke -H

Die Hysterese- oder BH-Kurve bietet Einblick in folgende magnetische Eigenschaften:

  • Remanenz, Br
  • Koerzitivfeldstärke HcJ und HcB
  • Energieprodukt BHmax

(De-)Magnetisierungskurve - BH-Kurve = Hysteresekurve

Beim Anlegen eines periodisch wechselnden, äußeren Magnetfelds H durchläuft die Magnetisierung eines ferromagnetischen Materials eine Magnetisierungskurve. Ausgehend von „jungfräulichem“ Material ohne Nettomagnetisierung folgen wir beim ersten Mal der blauen Kurve (siehe Bild unten).

Nach Erreichen der Sättigungsflussdichte – bei magnetischer Feldstärke Hs – steigt die Magnetisierung nicht weiter an.

Remanente Feldstärke BR

Wenn wir das Feld umkehren, fällt die Magnetisierung bei Feldstärke H = 0 nicht vollständig auf Null zurück. Als Ergebnis der „Weiss-Bezirke“ gibt es gibt eine remanente Feldstärke BR, die nicht in ihren ursprünglichen Zustand zurückgekehrt ist.

Koerzitivfeldstärke Hc

Erst wenn die von außen angelegte Feldstärke einen entgegengesetzten Wert – die Koerzitivfeldstärke Hc – erreicht hat, ist die Magnetisierung B = 0 und das Produkt ist entmagnetisiert. Die Fläche der durchlaufenen Schleife mit wechselnder Magnetisierung ist ein Maß für den Verlust. Materialien mit niedrigen Hc-Werten und daher kleinen Hysteresisschleifen werden als weiche magnetische Materialen bezeichnet. Wenn Hc sehr groß ist, werden die Materialien als hartmagnetisch bezeichnet.

Ferromagnetisches Material weist „Hysteresis“ auf. Sie können dies auch in der nachstehenden Abbildung sehen. Auf der X-Achse ist die magnetische Feldstärke H und auf der Y-Achse ist die magnetische Flussdichte B abgebildet. Wenn kein Magnetfeld vorhanden ist, gibt es zu Anfang keine Magnetisierung und wir befinden uns am Ursprung der Kurve.

Wenn wir ein Magnetfeld anlegen, wird das ferromagnetische Material magnetisch. Dies setzt sich fort, bis alle „Weiss-Bezirke“ im Material die gleiche Orientierung haben. Das Material ist nun maximal magnetisiert und eine Verstärkung des Magnetfelds hat keinen Einfluss mehr auf das Maß der Magnetisierung. Wenn wir das Magnetfeld verringern, werden die Weiss-Bezirke größtenteils an denselben Stellen verbleiben.

Wenn das Feld negativ wird, ändert auch die Gesamtmagnetisierung ihre Richtung. Dies setzt sich so lange fort bis alle Spins in die andere Richtung weisen und die Magnetisierung umgekehrt wurde. Das Produkt ist nun entmagnetisiert.

Siehe YouTube-Video: Flux density vs remance

Hysteresekurve (BH-Kurve)