hysterese

Figur 1. Magnetisk hysteresesløyfe. Den magnetiske flukstettheten B er angitt i tesla, den magnetiske feltstyrken H i ampere per meter.

Av /Store norske leksikon ※.

Figur 2. Termisk hysterese. Forklaring i artikkeltekst.

Av /Store norske leksikon ※.

Hysterese er det fenomen at en tilstandsendring i et stoff som følge av en ytre påvirkning ikke forsvinner når påvirkningen fjernes, men først etter at en motsatt rettet påvirkning har virket med en viss styrke.

Faktaboks

uttale:
hysterˈese
etymologi:
av gresk ‘henge igjen’

Typer

Magnetisk hysterese

Magnetisk hysterese for ferromagnetiske stoffer, for eksempel jern, stål og nikkel, skyldes at magnetismen de får i et magnetisk felt ikke forsvinner når feltet blir slått av.

Hysteresen illustreres best ved en magnetiseringskurve (se figur 1). Her er magnetisk flukstetthet, B, avsatt som funksjon av magnetisk feltstyrke, H. Om jernet på forhånd er umagnetisk og man øker feltstyrken H gradvis i positiv retning, vil B stige langs kurven OA. Lar man så H avta mot null, holder B seg høyere enn den var da feltet tiltok, og faller nå langs kurven AB. Gjør man deretter H negativ, fremkommer kurven BCD, og videre kurven DE når feltet tas bort. Jernet kommer altså ikke tilbake til den magnetiske tilstanden det hadde til å begynne med.

Distansen OB gir et mål for den magnetiske flukstetthet i jernet da det var magnetisert i et magnetfelt og feltet deretter ble fjernet. Denne magnetismen kalles remanent magnetisme. Avstanden OC er et mål for den negative feltstyrke som må til for å få bort magnetiseringen; den kalles koersitivkraften.

Kurven på figuren er for et spesielt magnetstål hvor begge disse størrelsene har høye verdier. For «bløtt» jern er den første delen av magnetiseringskurven OA steilere, og hysteresekurven smalere enn vist i figuren. Ved en fullstendig magnetisering langs hysteresesløyfen går det med energi som fremkommer som varme i jernet, hysteresetapet. Flateinnholdet av hysteresesløyfen er et mål for denne energien.

I maskiner, hvor jern stadig blir magnetisert og ommagnetisert, for eksempel i transformatorer eller elektriske maskiner, må man sørge for at hysteresetapet blir minst mulig ved å velge jernlegeringer som gir opphav til et minst mulig areal i hysteresesløyfen. Summen av hysteresetapet og virvelstrømtapet i jernet kalles jerntapet.

Dielektrisk hysterese

Dielektrisk hysterese betegner at den dielektriske polarisasjon i et dielektrikum ikke følger fullstendig med variasjonene i den elektriske feltstyrken, men henger etter. Fenomenet kalles også dielektrisk ettervirkning og ligner meget den magnetiske hysteresen.

Elastisk hysterese

Elastisk hysterese oppstår når et legeme som har vært strukket eller deformert av en elastisk kraft, ikke går tilbake til sin opprinnelige form når kraften blir tatt bort. Ved vekslende belastning er elastisk hysterese årsak til varmeutvikling (se elastisitet).

Vanligvis vil virkningen av en bestemt årsak ikke går tilbake i samme øyeblikk årsaken fjernes, men først i løpet av en viss tid. Det kalles relaksasjon.

Termisk hysterese

Termisk hysterese er et fenomen som opptrer for enkelte kondenserte stoffer som gjennomløper faseendringer. Man sier at stoffet viser termisk hysterese dersom en gitt egenskap (for eksempel krystallstruktur, magnetisering eller konduktans) ved en gitt temperatur er forskjellig alt etter som tilstanden nås ved oppvarming eller avkjøling (se figur 2). Bariumtitanat som er ferroelektrisk, gjennomgår ved avkjøling en faseforandring ved omtrent 120 °C med endring av permittiviteten (dielektrisitetskonstanten). Under oppvarming foregår faseforandringen ved en temperatur høyere enn 120 °C.

Hysteresetap

Hysteresetap er energitap på grunn av hysterese. Hysteresetapet er proporsjonalt med arealet av hysteresesløyfen (se figur 1), og kan beregnes ut fra dette. Alle typer hysterese er vanligvis uønsket, fordi de representerer energi som går tapt i form av varme. Tap ved magnetisk hysterese i elektriske maskiner og transformatorer reduseres ved å fremstille jernkjernene i slike apparater av «bløtt» jern (silisiumlegert stål). Dielektriske hysteresetap utnyttes til dielektrisk oppvarming, for eksempel ved høyfrekvenssveising av plastmaterialer.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer (2)

skrev Kristoffer Solheim

Dere refererer til figurer i denne teksten, men figurene mangler...

svarte Erik Dyrhaug

Nå har vi gravd fram illustrasjonene som ble borte. Takk for tips om manglende figurer!Hilsen Erik i redaksjonen.

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg