<p>Definición: El trabajo realizado por la fuerza de magnetización contra la fricción interna de las moléculas del imán produce calor. Esta energía que se desperdicia en forma de calor debido a la histéresis se llama Pérdida por histéresis.
Cuando en el material magnético se aplica fuerza de magnetización, las moléculas del material magnético se alinean en una dirección particular. Y cuando esta fuerza magnética se invierte en la dirección opuesta, la fricción interna de los imanes moleculares se opone a la inversión del magnetismo que da como resultado la histéresis magnética.
Para eliminar o superar esta fricción interna (o en otras palabras, conocida como magnetismo residual), se utiliza una parte de la fuerza de magnetización. Este trabajo, realizado por la fuerza de magnetización, produce calor; lo que provoca el desperdicio de energía en forma de calor se denomina pérdida por histéresis.
Entendamos este concepto tomando un ejemplo de máquinas eléctricas, ya que la pérdida por histéresis ocurre principalmente donde hay una inversión del magnetismo, como en las partes magnéticas de las máquinas eléctricas.
La temperatura de la máquina aumenta ya que esta pérdida da como resultado el desperdicio de energía, en forma de calor, que es un proceso indeseable para las máquinas.
Por lo tanto, para fabricar estas piezas de maquinaria eléctrica se usa un material magnético adecuado que tiene una pérdida de histéresis mínima y que tiene un bucle de histéresis estrecho.
Magnitud de la pérdida por histéresis
La siguiente figura muestra un ciclo de magnetización del material magnético.
Considere una tira de dB de espesor pequeño en el ciclo de histéresis como se muestra en la imagen anterior
Para cualquier valor de corriente I, el valor correspondiente de flujo es,
Para la pequeña carga dϕ que son dB x A, el trabajo realizado se dará como
dW = (amperio-vuelta) x (cambio de flujo)
El trabajo total realizado durante un ciclo completo de magnetización se obtiene integrando ambos lados de la ecuación anterior 1
Donde ʃ HdB es el área del ciclo de histéresis
Por lo tanto, W=Al x (área del bucle de histéresis) o
Trabajo realizado/unidad de volumen (W/m3) = área del bucle de histéresis en Joules.
Ahora bien, si f es el número de ciclos de magnetización realizados por segundo, entonces Pérdida por histéresis/m3 = (área de un bucle de histéresis) x (f julios/segundo o vatios)
La pérdida de histéresis en el material magnético por unidad de volumen se expresa como
Donde,
Ph: pérdida por histéresis en vatios
Ƞ – histéresis o constante de Steinmetz en J/m3, su valor depende de la naturaleza del material magnético.
Bmax – valor máximo de la densidad de flujo en el material magnético en wb/m2
f – número de ciclos de magnetización realizados por segundo
V- volumen del material magnético (parte en la que se produce la inversión magnética) en m3
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