Що таке гістерезис
- Головна
- Глосарій
- Гістерезис. Петля Гістерезису
Гістерезис. Петля Гістерезису
Гістерез (від грец. hysteresis - відставання) - фізичне явище, при якому спостерігається запізнення зміни стану системи від зміни фізичної величини, що визначає зовнішні умови. Наприклад, запізнення зміни намагніченості феромагнетика від зміни напруженості магнітного поля; запізнення зміни поляризації сегнетоелектрика від зміни електричного поля. Спостерігається у випадках, коли стан системи визначається зовнішніми умовами у даний час, а й у попередні моменти. Гістерезис спостерігається у різних розділах фізики. Найбільш важливі: магнітний гістерезис, сегнетоелектричний гістерезис та пружний гістерезис.
Суть цього явища можна пояснити з прикладу роботи термостата. Розглянемо термостат, налаштований для підтримки температури 20 °З допомогою електричного нагрівача. Якби керуюча нагрівачем біметалічна пластина, що деформується при зміні температури, не мала гістерезису, нагрівач включався б і вимикався дуже часто, що призведе до швидкого зношування контактів. Насправді регулятор включається за 19 °С, а вимикається приблизно за 21 °С. При цьому механічна інерційність біметалічної пластини і теплова інерційність нагрівача породжують явище гістерези, перемикання режимів відбувається з невеликою частотою, а температура в термостаті коливається в деякому інтервалі поблизу заданого значення (рис. 1).
Для гістерези характерне явище «насичення», а також неоднаковість траєкторій між крайніми станами, звідси наявність гострокутної петлі на графіках,називається петлею гістерези. Неоднозначна залежність стану системи від фізичної величини (при циклічній зміні) зображується петлею гістерезису (рис. 2)
В електроніці та електротехніці використовуються пристрої, що володіють магнітною гістерезисом - різні магнітні носії інформації, або електричною гістерезисом, наприклад, тригер Шмітта або гістерезісний двигун. Гістерезис використовується для придушення шумів (швидких коливань, брязкоту контактів) в момент перемикання логічних сигналів. Наприклад, для придушення брязкоту контактів часто застосовується тригер Шмітта (рис. 3).
