Histereza

Histereza (grč. ὑστέρησıς: manjak, zaostajanje) je pojava da učinci nekoga djelovanja kasne u odnosu na to djelovanje. Može se prikazati s pomoću krivulje histereze u pravokutnom Kartezijevu koordinatnom sustavu ako se na jednu koordinatu nanese veličina koja opisuje djelovanje, a na drugu veličina koja opisuje učinke djelovanja.

Histerezna krivulja: krivulja prvobitne magnetizacije (naziva se još i djevičanskom krivuljom) je označena plavom bojom, dok je kasnije ponašanje pri obrnutoj magnetizaciji iste jačine označeno zelenom bojom.

Magnetska histereza pojava je kašnjenja magnetske indukcije u odnosu na promjenu jakosti magnetskoga polja.

Feromagnetizam je fizikalna teorija koja objašnjava kako materijali postaju magnetima.

Kod gume je prisutna elastična histereza: pojava sporijega širenja elastičnoga tijela pod djelovanjem vanjske sile i njegova sporijega skupljanja prilikom smanjivanja sile koja je izazvala rastezanje.

Magnetska histereza

Podrobniji članak o temi: Magnetska histereza

Magnetska histereza pojava je kašnjenja magnetske indukcije u odnosu na promjenu jakosti magnetskoga polja. Ovisi o feromagnetskim materijalima u kojima se magnetsko polje inducira; manja je za meko željezo (na primjer slitine FeNi), a veća za tvrdo željezo (na primjer ugljične čelike). Gubitke magnetske histereze čini dio energije vanjskoga magnetskog polja koji se u feromagnetskim materijalima nepovratno pretvara u druge oblike energije, većinom u toplinu.

Na grafikonu je prikazana petlja histereze, zatvorena simetrična krivulja koja nastaje pri izmjeničnom magnetiziranju. Površina petlje razmjerna je utrošku energije potrebne za jedan ciklus premagnetiziranja. Ako se uzbudno magnetsko polje mijenja od minimalne vrijednosti – H_min do maksimalne vrijednosti + H_max i obratno, magnetska se indukcija povećava od – B_min do + B_max po grani krivulje, a smanjuje od + B_max do – B_min. Jakost magnetskoga polja na primjer H_x1 odgovara jedan put magnetska indukcija B_y1, a drugi put B_y2, odnosno, vrijednost je magnetske indukcije prilikom magnetiziranja materijala manja, a prilikom demagnetiziranja veća.

Remanencija

Ako se nakon magnetiziranja smanji jakost magnetskog polja H na nulu, ostat će u željezu magnetska indukcija B_r, koja se naziva remanencijom. Remanencija (oznaka B_r) je magnetska indukcija zaostala u materijalu nakon što je prestalo djelovati vanjsko magnetsko polje. Ovisno o vrsti materijala, može iznositi od 0,2 T pa do približno 2 T.

Koercitivna sila

Koercitivna sila (oznaka H_k) je jakost magnetskoga polja potrebna za poništenje remanencije, suprotnog je smjera jakosti magnetskoga polja magnetiziranja. Meki magnetski materijali imaju koercitivne sile veće od 0,3 A/m, a tvrdi manje od 800 kA/m. Primjerice, dobar stalni magnet ima veliku remanenciju i koercitivnu silu, a to daje široku petlju histereze. Za magnetske krugove električnih motora, generatora i transformatora potrebna je što veća maksimalna magnetska indukcija sa što užom petljom, kako bi gubitci energije zbog histereze bili manji. Za specijalne jezgre magnetskih pojačala i slične primjene potrebna je što uža i strmija petlja, to jest visoka remanencija i mala koercitivna sila.

Dielektrična histereza

Dielektrična histereza pojava je usporenoga porasta dielektrične polarizacije pri jakim električnim poljima te zaostajanja dijela polarizacije nakon prestanka djelovanja polja.

Elastična histereza

Elastična histereza pojava je sporijega širenja elastičnoga tijela pod djelovanjem vanjske sile i njegova sporijega skupljanja prilikom smanjivanja sile koja je izazvala rastezanje, to jest pojava zaostajanja deformacije u odnosu na naprezanje.