Большая Советская Энциклопедия (ГИ)
Шрифт:
Площадь петли магнитного Г. равна энергии, теряемой в образце за один цикл изменения поля. Эта энергия идёт, в конечном счёте, на нагревание образца. Такие потери энергии называются гистерезисными. В тех случаях, когда потери на Г. нежелательны (например, в сердечниках трансформаторов, в статорах и роторах электрических машин), применяют магнитномягкие материалы, обладающие малым Нс и малой площадью петли Г. Для изготовления постоянных магнитов, напротив, требуются магнитножёсткие материалы с большим Нс.
С ростом частоты переменного магнитного поля (числа циклов перемагничивания в единицу времени) к гистерезисным потерям добавляются др. потери, связанные с вихревыми токами и магнитной вязкостью. Соответственно площадь петли
От магнитного момента зависят многие др. свойства ферромагнетика, например электрическое сопротивление, механическая деформация. Изменение магнитного момента вызывает изменение и этих свойств. Соответственно наблюдается, например, гальваномагнитный Г., магнитострикционный Г.
Диэлектрический Г. наблюдается обычно в сегнетоэлектриках, например титанате бария. Зависимость поляризации Р от напряжённости электрического поля Е в сегнетоэлектриках (рис. 3) подобна зависимости М от Н в ферромагнетиках и объясняется наличием спонтанной электрической поляризации, электрических доменов и трудностью перестройки доменной структуры. Гистерезисные потери составляют большую часть диэлектрических потерь в сегнетоэлектриках.
Поскольку с поляризацией связаны др. характеристики сегнетоэлектриков, например деформация, то с диэлектрическим Г. связаны др. виды Г., например пьезоэлектрический Г. (рис. 4), Г. электрооптического эффекта. В некоторых случаях наблюдаются двойные петли диэлектрического Г. (рис. 5). Это объясняется тем, что под влиянием электрического поля в образце происходит фазовый переход с перестройкой кристаллической структуры. Такого рода диэлектрический Г. тесно связан с Г. при фазовых переходах.
Упругий Г., т. е. гистерезисная зависимость деформации и от механического напряжения s, наблюдается в любых реальных материалах при достаточно больших напряжениях (рис. 6). Упругий Г. возникает всякий раз, когда имеет место пластическая (неупругая) деформация (см. Пластичность). Пластическая деформация обусловлена перемещением дефектов, например дислокаций, всегда присутствующих в реальных материалах. Примеси, включения и др. дефекты, а также сама кристаллическая решётка стремятся удержать дислокацию в определенных положениях в кристалле. Поэтому требуются напряжения достаточной величины, чтобы сдвинуть дислокацию. Механическая обработка и введение примесей приводят к закреплению дислокаций, в результате чего происходит упрочнение материала, пластическая деформация и упругий Г. наблюдаются при больших напряжениях. Энергия, теряемая в образце за один цикл, идёт в конечном счёте на нагревание образца. Потери на упругий Г. дают вклад во внутреннее трение. В случае упругих деформаций, помимо гистерезисных, есть и др. потери, например обусловленные вязкостью. Величина этих потерь, в отличие от гистерезисных, зависит от частоты изменения s (или и). Иногда понятие «упругий Г.» употребляется шире — говорят о динамической петле упругого Г., включающей все потери на данной частоте.
Лит.: Киренский Л. В., Магнетизм, 2 изд., М., 1967; Вонсовский С. В., Современное учение о магнетизме, М. — Л., 1952; Бозорт Р., Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965; Постников В. С., Внутреннее трение в металлах, М., 1969; Физический энциклопедический словарь, т. 1, М., 1960.
А. П. Леванюк, Д. Г. Санников.
Рис. 2. Влияние механической и термической обработки на форму петли магнитного гистерезиса пермалоя: 1 — после наклёпа; 2 — после отжига; 3 — кривая мягкого железа (для сравнения).
Рис. 5. Двойная петля диэлектрического гистерезиса.
Рис. 6.
Рис. 1. Петля магнитного гистерезиса для ферромагнетика: Н — напряжённость магнитного поля; М — магнитный момент образца; Нс — коэрцитивное поле; Mr — остаточный магнитный момент; Ms — магнитный момент насыщения. Пунктиром показана непредельная петля гистерезиса. Схематически приведена доме'нная структура образца для некоторых точек петли.
Рис. 3. Петля диэлектрического гистерезиса в сегнетоэлектрике: Р — поляризация образца; Е — напряжённость электрического поля.
Рис. 4. Петля гистерезиса обратного пьезоэлектрического эффекта в титанате бария: U — деформация: Е — напряжённость электрического поля.
Гистерезисный электродвигатель
Гистере'зисный электродви'гатель, синхронный электродвигатель, у которого вращающий момент возникает за счёт гистерезиса при перемагничивании массивного ротора с сердечником из магнитного материала, имеющего широкую петлю гистерезиса. При мощностях до 100 вт и частоте 400 гц. Г. э. обладают несколько лучшими по сравнению с синхронными электродвигателями энергетическими характеристиками. Г. э. надёжны в эксплуатации и долговечны, они бесшумны и способны работать с различной частотой вращения. Г. э. широко применяются в электроприводе малой мощности и в системах автоматизированного управления. В автоматических приборах управления применяются реактивно-гистерезисные синхронные двигатели мощностью 10—15 мквт с частотой вращения, не превышающей несколько об/мин, и кпд менее 1%.
Лит.: Бертинов А. И., Ермилов М. А., Гистерезисные электродвигатели, М., 1967; Арменский Е. В., Фалк Г. Б., Электрические микромашины, М., 1968.
В. А. Прокудин.
Гистероскоп
Гистероско'п (от греч. hystera — матка и ...скоп), прибор для осмотра внутренней полости матки; один из приборов для эндоскопии. Состоит из металлической трубки и оптического аппарата, представляющего собой систему призм и нескольких линз и снабженного на конце электрической лампочкой. Фотоприставка к прибору позволяет фотографировать внутреннюю поверхность матки.
Гистидин
Гистиди'н, a-амино-b-имидазолилпропионовая кислота:
аминокислота, обладающая основными свойствами, незаменимая для многих животных; организм человека способен к ограниченному синтезу Г. Входит в состав активных центров многих ферментов, в частности рибонуклеазы, транскетолазы. Начальная стадия ферментативного разрушения Г. в организме — отщепление аммиака с образованием уроканиновой кислоты, выводящейся с мочой. Реакция дезаминирования Г. необратима, катализирует её фермент гистидин-аммиак-лиаза (гистидин-a-дезаминаза), обнаруженный в печени животных и у бактерий. Недостаток Г. приводит ко многим нарушениям обмена веществ, в том числе к торможению синтеза гемоглобина. Г. — предшественник специфических дипептидов скелетной мускулатуры — карнозина и анзерина. Декарбоксилирование Г. ведёт к образованию биологически активного амина — гистамина; этот процесс катализирует гистидин-декарбоксилаза — фермент, относящийся к классу лиаз. Фермент действует только на L-изомер (природную форму) Г. Реакция обратимо тормозится ингибиторами дыхания — цианидом, гидроксиламином, семикарбазидом.