히스테리시스손의 원인

히스테리시스손의 원인

히스테리시스손의 철손 공식은 실험식에 나온다는 것을 설명하였다.

구체적인 수치를 실험으로 알았다면 원리를 공부하는 것도 중요하다.

https://engineroom.tistory.com/259

히스테리시스의 공식 유도

(위)실험식 논문

히스테리시스손을 이해하는 것은 너무 어렵다. 전기쌍극자라는 개념이 나오기 때문이다. 전기는 안보이는 힘의 운동이라 참 어렵다. 안보여서.. 너무 어렵다. 어디 검색하보면 이것저것 어디서 긁어 오느라고 이해없이 복붙의 글을 읽으면서 더욱더 혼돈의 대잔치로 들어가기 시작한다.

히스테리시스는 처음에 실험식으로 찾았지만, 원리도 알면 공식의 이해를 알수 있다. 그런데 이 원리를 이해하기 위해서는 선행의 이론을 이해하는 것이 중요하다. 일반적으로 공부 할때 자기 포화현상으로 다시 돌아올때 0이 안된다는 이유로 설명하며 많은 함축을 하기에 어렵게 느껴지는 것이다.

첫번째로 이해 하여여 할것이 변압기나 전동기에 왜 철심을 집어 넣는 것이냐이다. 자기포화로 철손이 증가하는데 아에 철심을 넣지 않으면 철손자체가 없지 않을까??

철손이 있음에도 불구하고 많은 장점이 있기 때문이다. 

1. 효율성: 변압기의 효율성은 철심을 넣을 때 향상됩니다. 예를 들어, 철심을 사용하면 자기장이 집중되어 전력 변환 효율이 향상됩니다. 효율성은 변압기의 입력 전력과 출력 전력 사이의 비율로 나타낼 수 있습니다. 철심을 사용함으로써 변압기의 효율성이 일반적으로 몇 퍼센트 증가할 수 있습니다. 예를 들어, 변압기의 효율이 95%에서 98%로 향상될 수 있습니다.
2. 자기 손실 감소: 변압기 내에서 발생하는 자기 손실은 철심을 넣을 때 감소합니다. 철심은 자기 플럭스 밀도를 증가시키고 자기 회로를 강화하여 자기 손실을 최소화합니다. 이것은 변압기에서 발생하는 열 손실을 감소시키는 데 도움이 됩니다.
3. 자기 플럭스 밀도: 철심을 사용하면 변압기 내에서의 자기 플럭스 밀도가 증가합니다. 이는 변압기의 성능을 향상시키는 데 중요한 요소입니다. 자기 플럭스 밀도가 증가하면 변압기의 출력 전압이 더 높아질 수 있습니다.

그렇다면 철손은 피해갈수 없는 필연의 선택이다.

그렇다면 철은 자기장을 통과시키는 좋은 통로가 되는 역할을 하지만 자기장이 통과하고 흔적을 남긴다. 그 흔적은 자화이다. 

예를 들면 철에 자석을 가져다 대고 다시 자석을 제거 했을때 자성이 남아 있는 성질 즉 강자성체 성질을 가지고 있어서 그렇다.

- 강자성체 및 자기 쌍극자 강의 참조

https://www.youtube.com/watch?v=lH_Fws34DJw

즉 자장을 제거하여도 자화가 되어 있기 때문에 남아 있는 자화로 인하여 손실을 본다. H의 자장을 더욱 걸어준다고 선형적으로 증가하지 않고 포화가 된다. 이는 비례하지 않으므로 여기서도 손실이 생긴다. 뎔국 히스테리시스 곡선의 면적을 손실로 잡아야한다.

여기서 느낌으로 오지만 왜? 남아 있는 자화에서 손실이 발생하는 가의 문제도 살펴볼 필요가 있다.

위의 그림에서 D부분에서 자화가 +로 남아 있으므로 0을 만들려면 Magnetizing current를 -로하여야한다. 즉 빨간 면적 만큼 -를 하면 철의 자석성분이 사라지고 이 전류는 일을 한게 아니라 자화를 0으로 만드는데 사용하였으며 이렇게 0으로 만드는 힘을 보자력이라고 한다. 결국 이러한 과정에서 히스테리시스손이 발생한다.

또한 히스테리시스의 설명을 잘한 보고서가 있어서 첨부한다.

4-2-5_Magnetic_Dipoles(KOR) (1).pdf

0.54MB