ما هي حلقة التباطؤ؟ التباطؤ في الهندسة الكهربائية. الخصائص المغناطيسية للمواد

التباطؤ هو مفهوم معقد للعمليات التي تحدث في الأنظمة والمواد القادرة على تراكم الطاقات المختلفة، في حين يختلف معدل وشدة زيادتها عن منحنى انخفاضها عند إزالة التأثير. يُترجم مفهوم التباطؤ من اليونانية إلى تأخر، وبالتالي ينبغي فهمه على أنه تأخير في عملية واحدة فيما يتعلق بأخرى. في هذه الحالة، ليس من الضروري على الإطلاق أن يكون تأثير التباطؤ مميزًا فقط للوسائط المغناطيسية.

تتجلى هذه الخاصية في العديد من الأنظمة والبيئات الأخرى:

• الهيدروليكية.
• معادلات الحركة؛
• الالكترونيات.
• مادة الاحياء؛
• اقتصاد.

يُستخدم هذا المفهوم بشكل خاص عند تنظيم ظروف درجة الحرارة في أنظمة التدفئة.

ملامح الظاهرة الفيزيائية

سوف نركز على التباطؤ في التكنولوجيا الإلكترونيةالمرتبطة بالعمليات المغناطيسية مواد مختلفة. إنه يوضح كيف تتصرف هذه المادة أو تلك في المجال الكهرومغناطيسي، وبالتالي يسمح ذلك ببناء رسوم بيانية للتبعية وأخذ بعض القراءات للبيئات التي توجد فيها هذه المواد نفسها. على سبيل المثال، يتم استخدام هذا التأثير في تشغيل منظم الحرارة.

بالنظر بمزيد من التفصيل إلى مفهوم التباطؤ والتأثير المرتبط به، يمكن للمرء أن يلاحظ مثل هذه الميزة. المادة التي تتمتع بهذه الميزة قادرة على أن تصبح مشبعة. أي أن هذه حالة لم تعد قادرة على تجميع الطاقة في حد ذاتها. وعند النظر في العملية باستخدام مثال المواد المغناطيسية الحديدية، يتم التعبير عن الطاقة عن طريق المغنطة، والتي تنشأ بسبب الاتصال المغناطيسي الموجود بين جزيئات المادة. ويخلقون لحظات مغناطيسية - ثنائيات القطب، والتي في الحالة الطبيعية يتم توجيهها بشكل فوضوي.

المغنطة في هذه الحالة- وهذا هو اعتماد العزوم المغناطيسية لاتجاه معين. إذا تم توجيهها بطريقة فوضوية، فسيتم اعتبار المغناطيس المغناطيسي منزوع المغناطيسية. ولكن عندما يتم توجيه ثنائيات القطب في اتجاه واحد، تصبح المادة ممغنطة. من خلال درجة مغنطة قلب الملف يمكن الحكم على القيمة حقل مغناطيسيتم إنشاؤها بواسطة التيار المتدفق من خلالها.

العملية الجسدية أثناء التباطؤ

لفهم عملية التباطؤ بالتفصيل، تحتاج إلى دراسة المفاهيم التالية بدقة:

أما بالنسبة للمواد التي يتم فيها ملاحظة تأثير التباطؤ بشكل أفضل، فهي مغناطيسات حديدية. إنه خليط العناصر الكيميائية، وهو قادر على المغنطة بسبب اتجاه ثنائيات القطب المغناطيسي عادة ما يحتوي التركيب على معادن مثل:

• حديد؛
• الكوبالت.
• النيكل.
• المركبات القائمة عليها.

لرؤية التباطؤ، يجب تطبيق جهد متناوب على الملف ذو النواة المغناطيسية. وفي الوقت نفسه، فإن الرسم البياني للمغنطة لن يعتمد بشكل كبير على حجمها، لأن التأثير يعتمد بشكل مباشر على خصائص المادة نفسها وحجم الاتصال المغناطيسي بين عناصر المادة.

النقطة الأساسية عند النظر في مفهوم التباطؤ في الإلكترونيات هي على وجه التحديد الحث المغناطيسي B الذي يتم إنشاؤه حول الملف عند تطبيق الجهد. يتم تحديده بواسطة الصيغة القياسية كمنتج لثابت العزل المغناطيسي للمادة ومجموع شدة المجال والمغنطة.

لفهم المبدأ العامتأثير التباطؤ ، تحتاج إلى استخدام الجدول الزمني. يُظهر حلقة مغنطة من حالة إزالة المغناطيسية الكاملة. يمكن تحديد المنطقة بالأرقام 0-1. مع وجود جهد كافٍ ومدة التعرض للمجال المغناطيسي على المادة، يصل الرسم البياني إلى أقصى نقطة على طول المسار المحدد. لا يتم تنفيذ العملية في خط مستقيم، ولكن على طول منحنى مع انحناء معين، والذي يميز خصائص المادة. كلما زادت الروابط المغناطيسية بين جزيئات المادة، كلما زادت سرعة وصولها إلى التشبع.

بعد إزالة الجهد من الملف، تنخفض شدة المجال المغناطيسي إلى الصفر. هذه هي المنطقة على الرسم البياني 1-2. وفي هذه الحالة تظل المادة ممغنطة بسبب اتجاه العزوم المغناطيسية. لكن حجم المغنطة أقل قليلاً منه عند التشبع. إذا لوحظ مثل هذا التأثير في مادة ما، فهو ينتمي إلى مغناطيسات حديدية قادرة على تراكم المجال المغناطيسي بسبب الروابط المغناطيسية القوية بين جزيئات المادة.

مع تغير قطبية الجهد الموفر للملف، تستمر عملية إزالة المغناطيسية على نفس المنحنى حتى التشبع. فقط في هذه الحالة سيتم توجيه العزوم المغناطيسية للثنائيات القطبية في الاتجاه المعاكس. مع تردد الشبكة، سيتم تكرار العملية بشكل دوري، مع وصف رسم بياني يسمى حلقة التباطؤ المغناطيسي.

عندما يتم مغنطة المغناطيس الحديدي بشكل متكرر بكثافة أقل مما هو عليه عندما يكون مشبعًا، يمكن الحصول على عائلة من المنحنيات التي يمكن البناء منها الجدول الزمني العام، توصيف حالة المادة من غير ممغنطة تمامًا إلى ممغنطة تمامًا.

التباطؤ هو مفهوم معقد، وصف قدرة المادة على تجميع طاقة المجال المغناطيسي أو أي كمية أخرى بسبب الروابط المغناطيسية الموجودة بين جزيئات المادة أو ميزات تشغيل النظام. ولكن ليس فقط سبائك الحديد والكوبالت والنيكل يمكن أن يكون لها هذا التأثير. سيعطي تيتانات الباريوم نتيجة مختلفة قليلاً إذا تم وضعه في حقل بكثافة معينة.

نظرًا لأنه عبارة عن عازل كهربائي متعلق بالعازل الكهربائي الشفاف، فقد لوحظ فيه التباطؤ العازل. تتشكل حلقة التباطؤ العكسي عندما يكون الجهد المطبق على الوسط ذو قطبية معاكسة، ويسمى حجم المجال المعاكس الذي يعمل على المادة بالقوة القسرية.

في هذه الحالة، قد تسبق شدة المجال شدة مختلفة، والتي ترتبط بخصائص الحالة الفعلية للثنائيات القطبية - اللحظات المغناطيسية بعد المغنطة السابقة. تؤثر الشوائب المختلفة أيضًا على العمليةالواردة في المادة. وكلما زاد عددها، زادت صعوبة تحريك جدران ثنائيات القطب، وبالتالي يبقى ما يسمى بالمغنطة المتبقية.

ما الذي يؤثر على حلقة التباطؤ؟

يبدو انه، التباطؤ هو أكثر التأثير الداخلي ، وهو أمر غير ظاهر على سطح المادة، ولكنه يعتمد بشدة ليس فقط على نوع المادة نفسها، بل أيضًا على جودتها ونوعها بالقطع. على سبيل المثال، يصل الحديد إلى حالة التشبع عند جهد 1 Oe، وتصل سبيكة الماجنيكو إلى النقطة الحرجة عند 580 Oe فقط. كلما زاد عدد العيوب على سطح المادة، زادت قوة المجال المغناطيسي المطلوب للوصول بها إلى التشبع.

نتيجة للمغنطة وإزالة المغناطيسية، يتم إطلاق المادة طاقة حراريةوالتي تساوي مساحة حلقة التباطؤ. كما تشمل الخسائر في المغناطيس الحديدي تأثير التيارات الدوامة واللزوجة المغناطيسية للمادة. ويلاحظ هذا عادة عندما يتغير تردد المجال المغناطيسي إلى أعلى.

اعتمادا على طبيعة سلوك المغناطيس الحديدي في بيئة ذات مجال مغناطيسي، هناك التباطؤ الساكن والديناميكي. يتم ملاحظة الأول عند تردد الجهد الاسمي، ولكن مع زيادته، تزداد مساحة الرسم البياني، مما يؤدي أيضًا إلى زيادة الخسائر.

خصائص أخرى

بالإضافة إلى التباطؤ المغناطيسي، هناك أيضا التأثيرات الجلفومغناطيسية والمغناطيسية. هناك تغيير في هذه العمليات المقاومة الكهربائيةبسبب التشوه الميكانيكي للمادة. إن الكهرباء الحديدية تحت تأثير قوى التشوه قادرة على الإنتاج كهرباء، وهو ما يفسره التباطؤ الكهروإجهادي. هناك أيضًا مفهوم التباطؤ الكهروضوئي والعازل الكهربائي المزدوج. عادة ما تكون العملية الأخيرة ذات أهمية كبيرة، لأنها تكون مصحوبة برسم بياني مزدوج في المناطق التي تقترب من نقاط التشبع.

تعريف التباطؤ لا ينطبق فقط على المغناطيسات الحديدية المستخدمة في الإلكترونيات. يمكن أن تحدث هذه العملية أيضًا في الديناميكا الحرارية. على سبيل المثال، عند تنظيم التدفئة من غلاية الغاز أو الكهربائية. العنصر المنظم في النظام هو منظم الحرارة. لكن المتغير الوحيد الذي يمكن التحكم فيه هو درجة حرارة الماء في النظام.

عندما ينخفض ​​إلى مستوى محدد مسبقًا، يتم تشغيل الغلاية، ويبدأ التسخين إلى القيمة المحددة مسبقًا. ثم ينطفئ وتتكرر العملية في دورة. إذا قمت بأخذ قراءات درجة الحرارة عند تسخين وتبريد النظام في كل دورة من تشغيل وإيقاف التدفئة، فسوف تحصل على رسم بياني على شكل حلقة تباطؤ، والتي تسمى تباطؤ الغلاية.

في مثل هذه الأنظمة يتم التعبير عن التباطؤ في درجة الحرارة. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة 4 درجات مئوية، وتم ضبط درجة حرارة سائل التبريد على 18 درجة مئوية، فسيتم إيقاف تشغيل الغلاية عندما تصل إلى 22 درجة مئوية. وبالتالي، يمكنك تخصيص أي مقبول نظام درجة الحرارةفي الداخل. منظم الحرارة هو في الواقع جهاز استشعار لدرجة الحرارة أو منظم الحرارة الذي يقوم بتشغيل أو إيقاف التدفئة عند الوصول إلى العتبات السفلية والعليا، على التوالي.

لفهم ما هو التباطؤ المغناطيسي بشكل أفضل، عليك أن تفهم أين وتحت أي ظروف يحدث.

مفاهيم أساسية

مجال مغناطيسي- هذا أحد المكونات حقل كهرومغناطيسي، ويتميز بتأثيره القوي على تحريك الجزيئات المشحونة.

ناقل الحث المغناطيسي B- هذه هي قيمة القوة الرئيسية للمجال المغناطيسي.

المغنطة مهي الكمية التي تميز الحالة المغناطيسية للمادة.

قوة المجال المغناطيسيهي إحدى خصائص المجال المغناطيسي، وهي تساوي الفرق بين الحث المغناطيسي والمغنطة.

المواد المغناطيسيةهي مادة تعتمد مغنطتها على قوة المجال المغناطيسي الخارجي.

لنفترض أن لدينا ملفًا يوجد بداخله قلب مصنوع من مادة مغناطيسية حديدية. عادةً ما يتكون هذا اللب من الحديد والنيكل والكوبالت ومركبات مختلفة تعتمد عليها. إذا قمت بتوصيله بمصدر تيار متردد، فسيتكون حول الملف مجال مغناطيسي يتغير وفقًا للقانون

ب (ح) الرسم البياني

يسمى القسم 0-1 منحنى المغنطة الأولي. وبفضل ذلك، يمكننا أن نرى كيف يتغير الحث المغناطيسي في ملف منزوع المغناطيسية.

بعد التشبع (أي النقطة 1) مع انخفاض شدة المجال المغناطيسي إلى الصفر (القسم 1-2)، نرى أن النواة ظلت ممغنطة بقيمة المغنطة المتبقية Br. وهذا ما يسمى بظاهرة التباطؤ المغناطيسي.

من وجهة نظر فيزيائية، يتم تفسير المغنطة المتبقية من خلال حقيقة وجود روابط مغناطيسية قوية بين الجزيئات في المغناطيسات الحديدية، والتي يتم من خلالها إنشاء لحظات مغناطيسية موجهة بشكل عشوائي. وتحت تأثير مجال خارجي فإنها تأخذ اتجاه المجال، وبعد إزالته تبقى بعض العزوم المغناطيسية موجهة. ولذلك تظل المادة ممغنطة.

بعد تغيير اتجاه التيار في الملف، تستمر عملية إزالة المغناطيسية (القسم 2-3) حتى يتم عبور المحور السيني. القسم 3-0 يسمى القوة القسرية Hc. هذه هي القيمة الضرورية لتدمير الحقل الموجود في القلب. بعد ذلك، بالمثل، يتم ممغنطة القلب حتى التشبع (القسم 3-4) وإزالة مغنطته مرة أخرى في الأقسام 4-5 و5-6، تليها مغنطة إلى النقطة 1. ويسمى هذا الرسم البياني بأكمله بحلقة التباطؤ المغناطيسي.

إذا قمت بمغنطة النواة بشكل متكرر بقوة مجال مغناطيسي وتحريض أقل مما كانت عليه عند التشبع، فيمكنك الحصول على مجموعة من المنحنيات التي يمكنك من خلالها بناء منحنى المغنطة الرئيسي (0-1-2). غالبًا ما يكون هذا المنحنى مطلوبًا في الحسابات الكهربائية للأنظمة المغناطيسية.

اعتمادًا على عرض حلقة التباطؤ، تنقسم المواد المغناطيسية الحديدية إلى مغناطيسية صلبة ومغناطيسية ناعمة. تتمتع المواد المغناطيسية الصلبة بقيم عالية من المغنطة المتبقية والقوة القسرية. تُستخدم المواد المغناطيسية الناعمة، مثل الفولاذ الكهربائي، في المحولات والآلات الكهربائية والمغناطيسات الكهربائية، نظرًا لانخفاض قوتها القسرية وقابليتها للضغط. ذو اهمية قصوىالنفاذية المغناطيسية.

التباطؤ (من التباطؤ اليوناني - تأخر) - ظاهرة فيزيائيةحيث يحدث تأخير في تغير حالة النظام عن التغير في الكمية الفيزيائية التي تحدد الظروف الخارجية.
على سبيل المثال، تأخير التغير في مغنطة المغناطيس الحديدي من التغير في شدة المجال المغناطيسي؛ تأخير التغير في استقطاب الكهروضوئي من التغير في المجال الكهربائي.
لوحظ في الحالات التي يتم فيها تحديد حالة النظام الظروف الخارجيةليس فقط في لحظة معينة من الزمن، ولكن أيضًا في اللحظات السابقة. لوحظ التباطؤ في مختلف فروع الفيزياء. وأهمها: التباطؤ المغناطيسي، والتباطؤ الكهروضوئي، والتباطؤ المرن.

يمكن تفسير جوهر هذه الظاهرة باستخدام مثال تشغيل منظم الحرارة.
فكر في ضبط منظم الحرارة للحفاظ على درجة حرارة 20 درجة مئوية باستخدام سخان كهربائي. إذا كانت اللوحة ثنائية المعدن التي تتحكم في السخان، والتي تتشوه عند تغير درجة الحرارة، لا تحتوي على تباطؤ، فسيتم تشغيل وإيقاف السخان في كثير من الأحيان، مما قد يؤدي إلى التآكل السريع لجهات الاتصال. في الواقع، يتم تشغيل المنظم عند درجة حرارة 19 درجة مئوية وينطفئ عند درجة حرارة 21 درجة مئوية تقريبًا. في هذه الحالة، يؤدي القصور الذاتي الميكانيكي للوحة ثنائية المعدن والقصور الذاتي الحراري للسخان إلى ظاهرة التباطؤ، ويحدث تبديل الوضع بتردد منخفض، وتتقلب درجة الحرارة في منظم الحرارة في نطاق معين بالقرب من القيمة المحددة ( أرز. 1).

الصورة 1

ويتميز التباطؤ بظاهرة "التشبع"، وكذلك اختلاف المسارات بين الحالات المتطرفة، ومن هنا وجود حلقة حادة الزاوية في الرسوم البيانية، تسمى حلقة التباطؤ. يتم تصوير الاعتماد الغامض لحالة النظام على الكمية الفيزيائية (مع التغيير الدوري) من خلال حلقة التباطؤ ( أرز. 2)

الشكل 2

في الإلكترونيات والهندسة الكهربائية، يتم استخدام الأجهزة التي تحتوي على تباطؤ مغناطيسي - وسائط تخزين مغناطيسية مختلفة، أو تباطؤ كهربائي، على سبيل المثال، مشغل شميت أو محرك التباطؤ. يتم استخدام التباطؤ لقمع الضوضاء (التذبذبات السريعة، ارتداد الاتصال) عند تبديل الإشارات المنطقية. على سبيل المثال، مشغل شميت ( أرز. 3).

الشكل 3. حلقة التباطؤ لمشغل شميت مستطيلة الشكل.
في الأجهزة الإلكترونية بجميع أنواعها، يتم ملاحظة ظاهرة التباطؤ الحراري: بعد تسخين الجهاز وتبريده اللاحق إلى درجة الحرارة الأولية، لا تعود معلماته إلى القيم الأولية. نظرا لاختلاف التمدد الحراريبلورات أشباه الموصلات، وحوامل الكريستال، وحزم الدوائر الدقيقة و لوحات الدوائر المطبوعةتنشأ الضغوط الميكانيكية في البلورات، والتي تستمر حتى بعد التبريد. تظهر ظاهرة التباطؤ الحراري بشكل ملحوظ في مراجع الجهد الدقيقة المستخدمة في قياس المحولات التناظرية إلى الرقمية. في الدوائر الدقيقة الحديثة، يكون التحول النسبي للجهد المرجعي بسبب التباطؤ الحراري في حدود 10-100

يوجد في الهندسة الكهربائية العديد من الأجهزة التي يعتمد مبدأ تشغيلها على الظواهر الكهرومغناطيسية. عندما يكون هناك قلب يُلف عليه ملف من مادة موصلة، مثل النحاس، تتم ملاحظة التفاعلات الناتجة عن المجالات المغناطيسية. هذه هي المرحلات والمبتدئين والموصلات والمحركات الكهربائية والمغناطيس. من بين خصائص النوى هناك خاصية مثل التباطؤ. وفي هذا المقال سننظر إلى ماهيته، وكذلك فوائد وأضرار هذه الظاهرة.

تعريف المفهوم

كلمة "التخلفية" لها جذور يونانية وتُترجم على أنها متخلفة أو متخلفة. يستخدم هذا المصطلح في مناطق مختلفةالعلوم والتكنولوجيا. بالمعنى العام، يميز مفهوم التباطؤ سلوك مختلفالأنظمة تحت التأثيرات المعاكسة.

يمكن قول هذا وأكثر بكلمات بسيطة. لنفترض أن هناك نوعًا من النظام يمكن التأثير عليه في عدة اتجاهات. إذا، عند التصرف في الاتجاه المباشر، بعد التوقف، لا يعود النظام إلى حالته الأصلية، بل يتم تأسيسه في حالة وسيطة، فمن أجل إعادته إلى حالته الأصلية، من الضروري التصرف بطريقة مختلفة الاتجاه مع بعض القوة. في هذه الحالة، النظام لديه التباطؤ.

في بعض الأحيان يتم استخدام هذه الظاهرة لأغراض مفيدة، على سبيل المثال، لإنشاء عناصر تعمل عند قيم عتبة معينة للقوى المؤثرة وللمنظمين. وفي حالات أخرى، يكون للتباطؤ تأثير ضار، فلنأخذ هذا بعين الاعتبار عمليًا.

التباطؤ في الهندسة الكهربائية

في الهندسة الكهربائية، التباطؤ هو خاصية مهمةللمواد التي تصنع منها قلوب الآلات والأجهزة الكهربائية. قبل الشروع في الشرح، دعونا نلقي نظرة على منحنى مغنطة النواة.

وتسمى الصورة الموجودة على الرسم البياني من هذا النوع أيضًا بحلقة التباطؤ.

مهم!في هذه الحالة نحن نتحدث عن تباطؤ المغناطيسات الحديدية، وهنا هو اعتماد غير خطي للحث المغناطيسي الداخلي للمادة على حجم الحث المغناطيسي الخارجي، والذي يعتمد على الحالة السابقة للعنصر.

عندما يتدفق التيار عبر موصل، يظهر مجال مغناطيسي حول الأخير. إذا قمت بلف سلك في ملف وتمرير تيار من خلاله، فستحصل على مغناطيس كهربائي. إذا قمت بوضع قلب داخل ملف، فإن محاثته ستزداد، وكذلك القوى المحيطة به.

على ماذا يعتمد التباطؤ؟ وبناء على ذلك، فإن القلب مصنوع من المعدن، وتعتمد خصائصه ومنحنى مغنطته على نوعه.

إذا كنت تستخدم، على سبيل المثال، الفولاذ المقسى، فإن التباطؤ سيكون أوسع. عند اختيار ما يسمى بالمواد المغناطيسية الناعمة، سيتم تضييق الجدول الزمني. ماذا يعني هذا وما هو الغرض منه؟

والحقيقة هي أنه عندما يعمل هذا الملف في دائرة التيار المتردد، يتدفق التيار في اتجاه واحد أو آخر. ونتيجة للقوى المغناطيسية، فإن القطبين ينقلبان باستمرار. في الملف الذي لا يحتوي على قلب، يحدث هذا من حيث المبدأ في وقت واحد، ولكن مع وجود القلب، تختلف الأمور. يصبح ممغنطًا تدريجيًا، ويزداد تحريضه المغناطيسي ويصل تدريجيًا إلى قسم أفقي تقريبًا من الرسم البياني، وهو ما يسمى قسم التشبع.

بعد ذلك، إذا بدأت في تغيير اتجاه المجال الحالي والمغناطيسي، فسيتعين على النواة إعادة مغنطتها. ولكن إذا قمت ببساطة بإيقاف تشغيل التيار وبالتالي إزالة مصدر المجال المغناطيسي، فسيظل القلب ممغنطا، على الرغم من أنه ليس كثيرا. في الرسم البياني التالي هذه هي النقطة "أ". ومن أجل إزالة المغناطيسية إلى حالتها الأصلية، من الضروري إنشاء قوة مجال مغناطيسي سلبية. هذه هي النقطة "ب". وبناء على ذلك، يجب أن يتدفق التيار في الملف في الاتجاه المعاكس.

تسمى قيمة قوة المجال المغناطيسي لإزالة المغناطيسية الكاملة للقلب بالقوة القسرية وكلما كانت أقل، كان ذلك أفضل في هذه الحالة.

سيحدث انعكاس المغنطة في الاتجاه المعاكس بالمثل، ولكن على طول الفرع السفلي من الحلقة. وهذا يعني أنه عند التشغيل في دائرة التيار المتردد، سيتم إنفاق جزء من الطاقة على عكس مغنطة القلب. وهذا يؤدي إلى انخفاض كفاءة المحرك الكهربائي والمحول. وبناء على ذلك، فإن هذا يؤدي إلى تسخينه.

مهم!كلما انخفض التباطؤ والقوة القسرية، انخفضت الخسائر الناجمة عن انعكاس مغنطة القلب.

بالإضافة إلى ما تم وصفه أعلاه، فإن التباطؤ هو أيضًا سمة من سمات تشغيل المرحلات وأجهزة التبديل الكهرومغناطيسية الأخرى. على سبيل المثال، فتح وإغلاق التيار. عند إيقاف تشغيل المرحل، يجب تطبيق تيار معين حتى يعمل. في هذه الحالة، يمكن أن يكون التيار اللازم لإبقائه في حالة التشغيل أقل بكثير من تيار التشغيل. سيتم إيقاف تشغيله فقط عندما ينخفض ​​التيار إلى ما دون تيار التثبيت.

التباطؤ في الالكترونيات

في الأجهزة الإلكترونية، يكون للتباطؤ وظائف مفيدة بشكل أساسي. لنفترض أن هذا يُستخدم في عناصر العتبة، على سبيل المثال، المقارنات ومشغلات شميدت. أدناه ترى رسم بياني لحالاتها:

يعد ذلك ضروريًا في الحالات التي يتم فيها تشغيل الجهاز عند الوصول إلى الإشارة X، وبعد ذلك يمكن أن تبدأ الإشارة في الانخفاض ولا يتم إيقاف تشغيل الجهاز حتى تنخفض الإشارة إلى المستوى Y. ويستخدم هذا الحل لقمع ارتداد الاتصال والعشوائية المسامير، وكذلك في مختلف الهيئات التنظيمية.

على سبيل المثال، منظم الحرارة أو جهاز التحكم في درجة الحرارة. عادةً ما يكون مبدأ تشغيله هو إيقاف تشغيل جهاز التسخين (أو التبريد) في الوقت الذي تصل فيه درجة الحرارة في الغرفة أو أي مكان آخر إلى مستوى محدد مسبقًا.

دعونا نلقي نظرة على خيارين لفترة وجيزة وببساطة:

1. لا التباطؤ. يتم تشغيله وإيقافه عند درجة حرارة معينة. ومع ذلك، هناك فروق دقيقة هنا. إذا قمت بضبط جهاز التحكم في درجة الحرارة على 22 درجة وقمت بتسخين الغرفة إلى هذا المستوى، فبمجرد وصول الغرفة إلى 22، سيتم إيقاف تشغيلها، وعندما تنخفض إلى 21 مرة أخرى، سيتم تشغيلها. ليس دائما الحل الصحيح، لأن جهازك الذي يتم التحكم فيه سيتم تشغيله وإيقاف تشغيله كثيرًا. بالإضافة إلى ذلك، في معظم الأسر والعديد مهام الإنتاجليست هناك حاجة لمثل هذا الدعم الدقيق لدرجة الحرارة.
2. مع التباطؤ. لإنشاء فجوة معينة في النطاق المسموح به من المعلمات القابلة للتعديل، يتم استخدام التباطؤ. أي أنه إذا قمت بضبط درجة الحرارة على 22 درجة، فبمجرد الوصول إليها، سيتم إيقاف تشغيل المدفأة. لنفترض أن التباطؤ في المنظم مضبوط على فجوة قدرها 3 درجات، ثم سيبدأ السخان في العمل مرة أخرى فقط عندما تنخفض درجة حرارة الهواء إلى 19 درجة.

في بعض الأحيان يتم تعديل هذه الفجوة حسب رغبتك. في الإصدارات البسيطة، يتم استخدام لوحات ثنائية المعدن.

نظرنا إلى ظاهرة التباطؤ وتطبيقه في الهندسة الكهربائية. والنتيجة هي كما يلي: في المحركات الكهربائية والمحولات يكون لها تأثير ضار، ولكن في الإلكترونيات والمنظمين المختلفة تجدها أيضًا تطبيق مفيد. نأمل أن تكون المعلومات المقدمة مفيدة ومثيرة للاهتمام بالنسبة لك!

مواد

دعونا نفكر في عملية مغنطة المادة المغناطيسية بالتناوب. لهذا الغرض، سنقوم بلف ملف على قلب فولاذي وتمريره من خلاله العاصمة.. لنفترض أن قلب المغناطيس الكهربائي لم يكن ممغنطًا من قبل.

زيادة التيار الذي يمر عبر لفات اللف أناومن الصفر، فإننا بذلك نزيد قوة المغناطيس وقوة المجال ح. قيمة الحث المغناطيسي بفي القلب سوف تزيد أيضا. منحنى المغنطة 0أفي الشكل 1، يحتوي على جزء مستقيم، وبعد ذلك، بسبب التشبع، يرتفع المنحنى ببطء، ويقترب من الأفقي. إذا الآن، بعد أن وصلت إلى هذه النقطة أ، يقلل ح، ثم سوف تنخفض و ب. ومع ذلك، فإن الانخفاض بعند التناقص ح، أي أثناء إزالة المغناطيسية، سيحدث مع تأخير نسبة إلى الانخفاض ح. قيمة الحث المتبقية في ح= 0 يتميز بالقطعة 0ب.

لكي يصبح الحث المغناطيسي في القلب صفرًا، من الضروري مغنطة المادة في الاتجاه المعاكس، أي إعادة مغنطتها. ولهذا الغرض، يتم عكس اتجاه التيار في الملف. يتغير أيضًا اتجاه الخطوط المغناطيسية وقوة المجال المغناطيسي. في قوة المجال ح = 0 فولتالحث في القلب هو صفر ويتم إزالة مغناطيسية المادة الأساسية بالكامل. قيمة قوة المجال ح = 0 فولتفي ب= 0 هو خاصية معينةالمادة وتسمى القوة المثبطة (القسرية).

وبتكرار عملية عكس المغنطة، نحصل على منحنى مغلق أ ب ج د ه و أوالتي تسمى حلقة التباطؤ أو حلقة التباطؤ المغناطيسي. التباطؤ من اليونانية يعني متخلف، متخلف. من خلال هذه التجربة، من السهل التحقق من أن مغنطة وإزالة مغنطة القلب (ظهور واختفاء الأقطاب، الحث المغناطيسي أو التدفق المغناطيسي) يتأخر عن لحظة ظهور واختفاء قوة المغنطة وإزالة المغنطة (التيار في لف المغناطيس الكهربائي). يمكن وصف ظاهرة التباطؤ بمعنى آخر بأنها فجوة بين التغيرات في الحث المغناطيسي والتغيرات في شدة المجال. يتضمن عكس مغنطة المادة استهلاك كمية معينة من الطاقة، والتي يتم إطلاقها على شكل حرارة تعمل على تسخين المادة.

يكون التباطؤ المغناطيسي شديدًا بشكل خاص إذا كانت المادة الأساسية تحتوي على مغناطيسية متبقية عالية (على سبيل المثال، الفولاذ الصلب). وظاهرة التباطؤ ضارة في معظم الحالات. إنه يسبب خسائر التباطؤ المعبر عنها في التسخين الأساسي و تكاليف إضافيةقوة مصدر الجهد، ويصاحبها أيضًا طنين أساسي بسبب تغيرات القطبية والدوران الجسيمات الأوليةالمادة الأساسية.

تم إجراء أول دراسة جدية لعمليات مغنطة الفولاذ بواسطة ألكسندر غريغوريفيتش ستوليتوف (1839 – 1896) في عام 1872 ونشرت في عمله “حول وظيفة مغنطة الحديد اللين”.

بالإضافة إلى ذلك، قام إيه جي ستوليتوف بدراسة وشرح طبيعة التأثير الكهروضوئي الخارجي وصنع أول خلية ضوئية.

فيديو 1. التباطؤ