hysteresiskäyriä

Hysteresiskäyriä ovat käyriä, jotka kuvaavat järjestelmän vasteen riippuvuutta sekä nykyisestä ohjauksesta että sen aiemmista tiloista. Kun syötön arvo kiertyy ylös ja alas, vaste ei pala suoraan samaan tilaan vaan seuraa kiertävää polkua ja muodostaa hysteresis-käyrän. Tämä muistitoiminta näkyy monissa fysikaalisissa ja teknisissä järjestelmissä ja liittyy sekä viiveeseen että energian häviöihin.

Magnetismissa hysteresiskäyrä esiintyy magneettisen induktion B ja magneettikentän H välisessä riippuvuudessa. H kiertäessä vastus seuraa looppia, jolloin syntyy hystereesi- eli pääkäyrä. Käyrän ominaisuudet määrittelevät materiaalin magnetoituvuuden tunnuslukuja kuten saturaatiopiste B_s (tai M_s), jäljelle jäävä magnetointi M_r ja kynnysarvo H_c. Silmukan alue vastaa energian häviötä yhdellä sykliillä, mikä on keskeistä esimerkiksi muuntajien ja muiden magneettisten laitteiden käytännön tehokkuudessa.

Muita hysteresiksen ilmentymiä ovat ferroelektriset järjestelmät, joissa polarisaatio P muuttuu sähkökentän E vaikutuksesta, sekä mekaaniset ja viskoelastiset järjestelmät, joissa jännitys- ja strain-käyrät muodostavat silmukoita. Lämpöhysteresis voi liittyä faasimuutoksiin ja tilan muutoksiin, joita säätelevät lämpötila ja ajan mittaan tapahtuvat prosessit.

Hysteresis-käyrien tutkiminen on tärkeää materiaalien karakterisoinnissa ja suunnittelussa. Ne antavat tietoa häviöistä, kynnysarvoista ja muistitoiminnasta sekä auttavat valitsemaan sopivia materiaaleja esimerkiksi energiatehokkuutta vaativiin järjestelmiin ja sähkökoneisiin.