Courbe d’hystérésis

La courbe d’hystérésis ou courbe BH nous renseigne sur les propriétés magnétiques suivantes :

• rémanence, Br 
• coercitivité HcJ et HcB
• produit énergétique BH-max

Courbe de (dé-)magnétisation - courbe BH = courbe d’hystérésis

Lorsqu’un champ magnétique externe changeant périodiquement H est appliqué, la magnétisation d’un matériau ferromagnétique suit une courbe d’aimantation. Partant d’un matériau « vierge » sans magnétisation nette, nous suivons la courbe bleue la première fois que nous effectuons cette opération (voir l’image ci-dessous).

Une fois la densité de flux de saturation atteinte, avec l’intensité du champ magnétique Hs, la magnétisation n’augmente plus.

Puissance de champ rémanente BR
Si nous inversons ensuite le champ, la magnétisation à la puissance du champ H = 0 n’a pas été totalement réduite à zéro. Il existe une puissance de champ rémanente BR du fait que les « domaines de Weiss » n’ont pas encore repris leur état initial.

Puissance du champ coercitif Hc
Ce n’est que lorsque le champ appliqué de manière externe a atteint une valeur dirigée de manière opposée (la puissance du champ coercitif Hc) que la magnétisation B devient nulle et que le produit est démagnétisé. La surface de la boucle traversée par une magnétisation alternative est une mesure de la perte. Les matériaux avec de faibles valeurs de Hc et par conséquent de petites boucles d’hystérésis sont appelés matériaux magnétiques mous. Si la valeur de Hc est très grande, les matériaux sont dits magnétiques durs.

L’« hystérésis » est une caractéristique des matériaux ferromagnétiques, comme illustré également sur la figure ci-dessous. L’axe x indique la force du champ magnétique H et l’axe y, le degré de magnétisation B (densité de flux magnétique). Lorsqu’il n’y a pas de champ magnétique, il n’y a pas non plus (au début) de magnétisation et la courbe commence seulement.

Dès que nous établissons un champ magnétique, le ferro-aimant devient magnétique. Ceci continue jusqu’à ce que tous les « domaines de Weiss » se trouvent du même côté dans le matériau. Le matériau est à présent magnétisé au maximum et une augmentation du champ magnétique n’a plus d’influence sur le degré de magnétisation. Si le champ magnétique est abaissé, les domaines de Weiss resteront partiellement à leur place.

Lorsque le champ est à nouveau négatif, la magnétisation totale change également de sens. Ceci continue jusqu’à ce que tous les spins se trouvent de l’autre côté et que la magnétisation soit totalement inversée. Le produit est à présent démagnétisé.

Voir la vidéo sur YouTube : Densité de flux vs rémanence (EN)

Courbe d’hystérésis (courbe BH)