히스테리시스 곡선

그림판으로 대충 그린 자화곡선

자고로 자성체가 내보낼 수 있는 자기력선은 정해져 있는 만큼, 이론상 자화의 세기는 H가 늘수록 비례하게 되어 있으나 실제로는 그러지 아니하고 중간에 포화됩니다. 그리고 바크하우젠 효과에 의해서, 자화의 정도는 계단식으로 증가되게 됩니다. 쨋든 결론은 

 

이긴 한데, 실제로는 좀 다르긴 한다는 겁니다.

 

그리고 이에 따라서 자계의 세기 변화에 따른 자속 밀도 곡선을 표현할 수 있는데....

 

이를 히스테리시스 곡선이라고 합니다. 위 그래프에서 기울기는 (당연히) 투자율이 될 것이고, 면적은 체적당 히스테리스 손실이 될겁니다. 다시 말해서, 자화하는데 쓰인 에너지가 되겠죠. 단, 이는 위 그래프에서 B_r이 잔류자기(외부 자계가 0이어도 남는 자속밀도) / H_r가 보자력(자화된 자성체 내부를 0으로 만들기 위한 외부 자계의 세기)를 가리킬 때의 이야기입니다.

 

그리고 이에 따라서 생각해보면 - 영구자석에서는 잔류자기와 보자력이 당연히 클 것입니다. 하지만 전자석의 경우 전기를 끊으면 날라가므로 잔류자기가 클지언정 보자력은 떨어지게 됩니다. 

 

히스테리시스 손실의 공식.

 

참고로, 자화에 필요한 단위체적당 자기 에너지는 아래와 같이 구할 수 있습니다.

 

어디서 많이 본거죠?