hystereseeffecten

Hystereseffecten zijn verschijnselen waarbij de toestand van een systeem afhankelijk is van zijn eerdere toestand. Met andere woorden, bij dezelfde stimulus kan het systeem verschillende outputs geven, afhankelijk van de richting en tempo van de verandering. Dit leidt vaak tot een lus of terugloop in de relatie tussen oorzaak en gevolg, en gaat gepaard met energieverlies of tijdvertraging.

Een bekend voorbeeld komt uit magnetisme: de magnetisatie M versus het magnetische veld H vertoont een B-H-hysterese lus. Bij opladen en ontladen blijft een deel van de magnetisatie bestaan, wat resulteert in een coërcieve veld Hc en een restmagnetisatie Br. De vorm en omvang van de lus hangen af van materiaalstructuur, temperatuur en belasting-snelheid. In ferromagneten ontstaat hysterese door beweging en pinning van magnetische domeinen.

Ook in ferroelectriciteit treedt hysterese op: de polarisatie P versus elektrisch veld E volgt een P-E lus, met remanente polarisatie Pr en coërcief veld Ec. Deze verschijnselen vormen de basis van geheugen- en sensorische toepassingen in elektronica en materiaalwetenschap.

In mechanische en visco-elastische systemen verschijnen spannings-deformatieresponses als lussen bij cyclisch belasten. De lus duidt op energieverlies per cyclus (demping) en wordt beïnvloed door factoren zoals materiaaleigenschappen, zwaarlijvigheid en tijdconstanten van het systeem.

Toepassingen en implicaties: hysterese biedt geheugenfuncties en demping, maar maakt precieze analoge positionering en lineaire modellering lastiger. In engineering en materiaalkunde is begrip van hysterese cruciaal voor materiaalkeuze, ontwerp en interpretatie van meetresultaten.

---