Vad är Hysteres?

March 25

Hysteres är en kvalitet oftast ses i magnetiska och elastiska material där en reaktion på stress eller elektromagnetisk kraft när materialet släpar efter den faktiska tillämpningen av kraften. Reaktionen är också beroende av de tidigare påfrestningarna på materialet, och inte bara de nuvarande spänningsförhållanden den genomgår. Enklare uttryckt, det är historien beroendet av ett system, och roten löptid ordet betyder faktiskt att komma sent eller släpar efter.

I ferromagnetiska hysteres, är principen tillförlitliga för inspelning av information på magnetlagring band, kreditkort remsor, och mer. Som ett magnetiskt hysteres fält läggs till inspelningsmediet och släpptes, inte mediet inte som standard till ett noll magnetisering tillstånd. Istället är en ny nivå av ordning läggs till de magnetiska partiklarna i materialet, som representerar strukturen för de uppgifter som registrerats där. Denna återstående magnetiska minne av slag kan endast raderas genom att applicera en magnetisk laddning i den motsatta riktningen, känd som en hysteresslinga. Den implanterade magnetisk laddning kan annars vara nästan permanent, vilket är en användbar funktion när lagra information, och har använts i stor utsträckning för ljud kassettband och hårddiskar.

Egenskapen hos hysteresslingan kan också användas för att radera magnetiska data genom att tillämpa en omvänd magnetfält till mediet. En i samma riktning kan också användas för att skriva över den tidigare mönstret. Denna repeterbar funktion eller hysteres cykel i ferromagnetics dock inte är närvarande i egenskaperna för andra material.

Memristors, eller minnes motstånd, är komponenter som visar att principen om en hystereskrets. De har förmåga att upprätthålla ett minne av hysteres ström som går genom dem, genom att ändra deras relativa beständighet som svar på den. Dessa enheter härma hur synapsen fungerar i den mänskliga hjärnan, och som har fångat uppmärksamheten hos militära forskare vid Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), i USA. Forskning från 2010 syftade till att utveckla superdator makt som skulle vara tillräckligt liten för att packas i en två-liters volym, och har motsvarande en katt hjärna intelligens.

Något elastiska material, såsom tunna metaller, kan uppvisa en termisk hysteres effekt. Förändringar i anpassningen av metallatomer vid böjning gaffelarmarna på en gaffel och tillbaka kommer att visa hysteres, men till skillnad från magnetiska material blir metallen mindre känsliga med upprepade appliceringar av kraft. Detta hänvisas till som kallhärdning, och så småningom resulterar i att metallen blir spröd och går sönder. Metallen bygger upp en eftersläpning som svar på den kraft och så småningom bryter, vilket orsakar förlust av energi som värme, som hänvisas till som hysteresförlust.

Hysteresvärdet Modellen har tillämpningar inom en rad naturvetenskap, teknik, och även ekonomi discipliner. Ryska matematiker började modellera olinjära system som bygger på principen på 1970-talet. De utvecklade senare teorier såsom Preisach modell, som skulle kunna användas för att beskriva hysteres fenomen inom ett brett spektrum av vetenskaper från ekonomi till tektonik och supraledning.