Что такое гистерезис и как он проявляется в различных физических процессах. Почему возникает эффект запаздывания в системах. Как используется гистерезис в технике и электронике. Какие бывают виды гистерезиса.
Гистерезис — это явление, при котором физическая система «запоминает» свое прошлое состояние и реагирует на изменение внешних условий с некоторым запаздыванием. Данный эффект проявляется во многих областях физики и техники, играя важную роль в работе различных устройств.
Что такое гистерезис и почему он возникает?
Гистерезис (от греч. hysteresis — отставание, запаздывание) — это отставание изменения физической величины, характеризующей состояние тела, от изменения внешних условий. Проще говоря, система как бы «запаздывает» в своей реакции на внешнее воздействие.
Основные причины возникновения гистерезиса:
- Наличие внутренних процессов в системе, требующих времени для перестройки
- Энергетические затраты на переход системы из одного состояния в другое
- «Память» системы о предыдущих состояниях
- Неравновесность и необратимость процессов
В результате при циклическом изменении внешних условий система проходит разные состояния при прямом и обратном ходе. Это приводит к появлению характерной петли гистерезиса на графиках зависимостей.
Виды гистерезиса в физике
Выделяют несколько основных видов гистерезиса в зависимости от физической природы явления:
Магнитный гистерезис
Наблюдается в ферромагнитных материалах при их перемагничивании. Намагниченность отстает от изменения внешнего магнитного поля, образуя петлю гистерезиса. Используется в устройствах магнитной памяти.
Упругий гистерезис
Проявляется при циклическом деформировании твердых тел. Деформация отстает от приложенного напряжения из-за внутреннего трения. Приводит к потерям энергии и нагреву материала.
Тепловой гистерезис
Возникает при фазовых переходах первого рода, когда температура перехода различается при нагреве и охлаждении вещества. Например, в сплавах с эффектом памяти формы.
Сорбционный гистерезис
Наблюдается при адсорбции и десорбции газов твердыми телами. Количество адсорбированного газа зависит от предыстории процесса.
Как проявляется магнитный гистерезис?
Магнитный гистерезис — один из наиболее изученных и широко используемых видов гистерезиса. Рассмотрим его проявление на примере ферромагнетика:
- При увеличении внешнего магнитного поля H намагниченность M растет нелинейно до насыщения
- При уменьшении поля намагниченность уменьшается, но медленнее, чем росла
- При нулевом поле сохраняется остаточная намагниченность
- Для размагничивания нужно приложить поле обратного направления
- При циклическом перемагничивании образуется петля гистерезиса
Площадь петли гистерезиса определяет потери энергии на перемагничивание. По форме петли можно судить о магнитных свойствах материала.
Где используется эффект гистерезиса?
Явление гистерезиса нашло широкое применение в технике и электронике:
- Магнитные носители информации (жесткие диски, магнитные ленты)
- Постоянные магниты
- Сердечники трансформаторов и дросселей
- Датчики положения и перемещения
- Реле с гистерезисом
- Триггеры Шмитта в электронных схемах
- Термостаты и системы автоматического регулирования
Гистерезис позволяет создавать устройства с памятью, фильтровать помехи, формировать петли обратной связи в системах управления.
Как измеряют характеристики гистерезиса?
Для исследования гистерезиса применяют различные методы измерений:
- Осциллографические методы для наблюдения петли гистерезиса
- Баллистические методы для определения остаточной намагниченности
- Вибрационные магнитометры для точных измерений намагниченности
- Методы крутильного маятника для упругого гистерезиса
- Калориметрические методы для измерения потерь на гистерезис
Ключевые измеряемые параметры: коэрцитивная сила, остаточная намагниченность, площадь петли гистерезиса, угол гистерезисных потерь.
Математическое описание гистерезиса
Для математического моделирования гистерезиса применяются различные подходы:
- Феноменологические модели (Прейзаха, Джайлса-Атертона)
- Микромагнитные модели
- Модели на основе дифференциальных уравнений
- Статистические модели
Математическое описание позволяет прогнозировать поведение систем с гистерезисом и оптимизировать их характеристики.
Негативные эффекты гистерезиса
Наряду с полезными применениями, гистерезис может вызывать и нежелательные эффекты:
- Потери энергии на перемагничивание в трансформаторах
- Искажения сигнала в усилителях
- Нестабильность работы систем автоматического регулирования
- Нагрев и усталостное разрушение материалов при циклических нагрузках
Для борьбы с негативными проявлениями гистерезиса применяют специальные материалы и схемотехнические решения.
Таким образом, гистерезис — сложное и многогранное явление, играющее важную роль во многих областях физики и техники. Понимание механизмов гистерезиса позволяет эффективно использовать его полезные свойства и минимизировать нежелательные эффекты.
ГИСТЕРЕЗИС — это что такое ГИСТЕРЕЗИС
(от греч. hysteresis — отставание, запаздывание)
явление, которое состоит в том, что физическая величина, характеризующая состояние тела (например, намагниченность), неоднозначно зависит от физические величины, характеризующей внешние условия (например, магнитного поля). Г. наблюдается в тех случаях, когда состояние тела в данный момент времени определяется внешними условиями не только в тот же, но и в предшествующие моменты времени. Неоднозначная зависимость величин наблюдается в любых процессах, т.к. для изменения состояния тела всегда требуется определённое время (время релаксации (См. Релаксация)) и реакция тела отстаёт от вызывающих её причин. Такое отставание тем меньше, чем медленнее изменяются внешние условия Однако для некоторых процессов отставание при замедлении изменения внешних условий не уменьшается. В этих случаях неоднозначную зависимость величин называется гистерезисной, а само явление — Г.
Г. наблюдается в различных веществах и при разных физических процессах. Наибольший интерес представляют: магнитный Г., диэлектрический Г. и упругий Г.
Магнитный Г. наблюдается в магнитных материалах, например в ферромагнетиках (См. Ферромагнетики). Основной особенностью ферромагнетиков является наличие спонтанной (самопроизвольной) намагниченности. Обычно ферромагнетик намагничен не однородно, а разбит на доме́ны — области однородной спонтанной намагниченности, у которых величина намагниченности (магнитного момента единицы объема) одинакова, а направления различны. Под действием внешнего магнитного поля число и размеры доменов, намагниченных по полю, увеличиваются за счёт др. доменов. Кроме того, магнитные моменты отдельных доменов могут поворачиваться по полю. В результате магнитный момент образца увеличивается.
На рис.1 изображена зависимость магнитного момента М ферромагнитного образца от напряжённости Н внешнего магнитного поля (кривая намагничивания).
В достаточно сильном магнитном поле образец намагничивается до насыщения (при дальнейшем увеличении поля значение М практически не изменяется, точка А). При этом образец состоит из одного домена с магнитным моментом насыщения Ms, направленным по полю. При уменьшении напряжённости внешнего магнитного поля Н магнитный момент образца М будет уменьшаться по кривой I преимущественно за счёт возникновения и роста доменов с магнитным моментом, направленным против поля. Рост доменов обусловлен движением доменных стенок. Это движение затруднено из-за наличия в образце различных дефектов (примесей, неоднородностей и т.п.), которые закрепляют доменные стенки в некоторых положениях; требуются достаточно сильные магнитные поля для того, чтобы их сдвинуть. Поэтому при уменьшении поля Н до нуля у образца сохраняется т. н. остаточный магнитный момент Mr (точка В).
Образец полностью размагничивается лишь в достаточно сильном поле противоположного направления, называемом коэрцитивным полем (коэрцитивной силой (См.
Коэрцитивная сила)) Нс (точка С). При дальнейшем увеличении магнитного поля обратного направления образец вновь намагничивается вдоль поля до насыщения (точка D). Перемагничивание образца (из точки D в точку А) происходит по кривой II. Т. о., при циклическом изменении поля кривая, характеризующая изменение магнитного момента образца, образует петлю магнитного Г. Если поле Н циклически изменять в таких пределах, что намагниченность насыщения не достигается, то получается непредельная петля магнитного Г. (кривая III). Уменьшая амплитуду изменения поля Н до нуля, можно образец полностью размагнитить (прийти в точку О). Намагничивание образца из точки О происходит по кривой IV.
При магнитном Г. одному и тому же значению напряжённости внешнего магнитного поля Н соответствуют разные значения магнитного момента М. Эта неоднозначность обусловлена влиянием состояний образца, предшествующих данному (т.
е. магнитной предысторией образца).
Вид и размеры петли магнитного Г., величина Нс в различных ферромагнетиках могут меняться в широких пределах. Например, в чистом железе Нс= 1 э, в сплаве магнико Нс= 580 э. На петлю магнитного Г. сильно влияет обработка материала, при которой изменяется число дефектов (рис. 2).
Площадь петли магнитного Г. равна энергии, теряемой в образце за один цикл изменения поля. Эта энергия идёт, в конечном счёте, на нагревание образца. Такие потери энергии называются гистерезисными. В тех случаях, когда потери на Г. нежелательны (например, в сердечниках трансформаторов, в статорах и роторах электрических машин), применяют магнитномягкие материалы, обладающие малым Нс и малой площадью петли Г. Для изготовления постоянных магнитов, напротив, требуются магнитножёсткие материалы с большим Нс.
С ростом частоты переменного магнитного поля (числа циклов перемагничивания в единицу времени) к гистерезисным потерям добавляются др.
потери, связанные с вихревыми токами (См. Вихревые токи) и магнитной вязкостью (См. Магнитная вязкость). Соответственно площадь петли Г. при высоких частотах увеличивается. Такую петлю иногда называют динамической петлей, в отличие от описанной выше статической петли.
От магнитного момента зависят многие др. свойства ферромагнетика, например электрическое сопротивление, механическая деформация. Изменение магнитного момента вызывает изменение и этих свойств. Соответственно наблюдается, например, гальваномагнитный Г., магнитострикционный Г.
Диэлектрический Г. наблюдается обычно в сегнетоэлектриках (См. Сегнетоэлектрики), например титанате бария. Зависимость поляризации Р от напряжённости электрического поля Е в сегнетоэлектриках (рис. 3) подобна зависимости М от Н в ферромагнетиках и объясняется наличием спонтанной электрической поляризации, электрических доменов (См. Домены) и трудностью перестройки доменной структуры.
Гистерезисные потери составляют большую часть диэлектрических потерь (См. Диэлектрические потери) в сегнетоэлектриках.
Поскольку с поляризацией связаны др. характеристики сегнетоэлектриков, например деформация, то с диэлектрическим Г. связаны др. виды Г., например пьезоэлектрический Г. (рис. 4), Г. электрооптического эффекта (См. Электрооптический эффект). В некоторых случаях наблюдаются двойные петли диэлектрического Г. (рис. 5). Это объясняется тем, что под влиянием электрического поля в образце происходит фазовый переход с перестройкой кристаллической структуры. Такого рода диэлектрический Г. тесно связан с Г. при фазовых переходах.
Упругий Г., т. е. гистерезисная зависимость деформации и от механического напряжения σ, наблюдается в любых реальных материалах при достаточно больших напряжениях (рис. 6). Упругий Г. возникает всякий раз, когда имеет место пластическая (неупругая) деформация (см.
Пластичность). Пластическая деформация обусловлена перемещением дефектов, например дислокаций (См. Дислокации), всегда присутствующих в реальных материалах. Примеси, включения и др. дефекты, а также сама кристаллическая решётка стремятся удержать дислокацию в определенных положениях в кристалле. Поэтому требуются напряжения достаточной величины, чтобы сдвинуть дислокацию. Механическая обработка и введение примесей приводят к закреплению дислокаций, в результате чего происходит упрочнение материала, пластическая деформация и упругий Г. наблюдаются при больших напряжениях. Энергия, теряемая в образце за один цикл, идёт в конечном счёте на нагревание образца. Потери на упругий Г. дают вклад во Внутреннее трение. В случае упругих деформаций, помимо гистерезисных, есть и др. потери, например обусловленные вязкостью (См. Вязкость магнитная). Величина этих потерь, в отличие от гистерезисных, зависит от частоты изменения σ (или и). Иногда понятие «упругий Г.» употребляется шире — говорят о динамической петле упругого Г.
, включающей все потери на данной частоте.
Лит.: Киренский Л. В., Магнетизм, 2 изд., М., 1967; Вонсовский С. В., Современное учение о магнетизме, М. — Л., 1952; Бозорт Р., Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965; Постников В. С., Внутреннее трение в металлах, М., 1969; Физический энциклопедический словарь, т. 1, М., 1960.
А. П. Леванюк, Д. Г. Санников.
Рис. 1. Петля магнитного гистерезиса для ферромагнетика: Н — напряжённость магнитного поля; М — магнитный момент образца; Нс — коэрцитивное поле; Mr — остаточный магнитный момент; Ms — магнитный момент насыщения. Пунктиром показана непредельная петля гистерезиса. Схематически приведена доме́нная структура образца для некоторых точек петли.
Рис. 2. Влияние механической и термической обработки на форму петли магнитного гистерезиса пермалоя: 1 — после наклёпа; 2 — после отжига; 3 — кривая мягкого железа (для сравнения).
Рис. 3. Петля диэлектрического гистерезиса в сегнетоэлектрике: Р — поляризация образца; Е — напряжённость электрического поля.
Рис. 4. Петля гистерезиса обратного пьезоэлектрического эффекта в титанате бария: U — деформация: Е — напряжённость электрического поля.
Рис. 5. Двойная петля диэлектрического гистерезиса.
Рис. 6. Петля упругого гистерезиса: σ — механическое напряжение; u — деформация.
Что такое гистерезис? Объясняю понятно и даже интересно (статья урок) | Уроки физики для всех
Что такое гистерезис? Объясняю понятно и даже интересно (статья урок)
Слово гистерезис обычно вызывает у человека, изучающего физику, неоднозначные эмоции. Чем-то оно напоминает катехизис, который очень похож по звучанию, но совсем непохож по смыслу, а чем-то на синхрофазотрон.
Между тем, гистерезис - это один из весьма значимых для физики терминов и было бы полезно понять, что это такое и с чем это едят. Если едят…Ведь название можно соотнести и с названием какого-нибудь неведомого африканского блюда, а там уж одному Богу ведомо, что туда добавляют для вкуса.
Термин гистерезис
Как и многие термины, которые приходят к нам из латыни или греческого языка, слово гистерезис тоже »заморское». Там оно не кажется каким-то необычным. К слову будет добавить, что вот к чему приводит постоянное использование иностранных аналогов русских слов. Понятно, что в физике гораздо проще говорить на одном языке со своими коллегами из других стран, но когда речь про мерчендайзеров гораздо лучше было бы использовать понятное русское слово.
Вот и слово гистерезис в переводе с греческого означает запаздывание. Всего лишь запаздывание. Зная его значение, дальше будет гораздо проще вникать в суть. Вот только есть тут и усложнение - не просто запаздывание, которое может быть при работе механического доводчика для двери, а запаздывание с определенными характеристиками.
Гистерезис характерен не только для физики. Процессы описываются по этому закону и в биологии, и в других отраслях знаний.
Изображаются процессы, которые протекают по этому закону петлёй гистерезиса, которую мы и видим в учебниках физики. Но повторюсь, не только для физических процессов характерно протекание в виде такой петли.
В чём особенность гистерезиса
Глядя на график, приведенный выше, гистерезис становится чуть более понятным. Но истинный смысл всё-таки под вопросом.
Что это такое нарисовано?
А изображена на графике, друзья мои, особенность реакции системы на некоторый фактор или внешний раздражитель. График иллюстрирует, что в некоторых случаях, система, на которую воздействуют, реагирует на это воздействие с запозданием. При этом, в результате протекания процесса, рассматриваемая система может вернуться в свое первоначальное состояние. Система неоднозначно зависит от величины, характеризующей условия. Именно это и изображают замкнутые кривые петли гистерезиса - ход ответной реакции и время замедления.
Проще всего это понять, разобрав магнитный гистерезис. Но повторимся, что такое течение процесса характерно не только для физики или электрофизики. Просто пример удобный.
Магнитный гистерезис в физике как пример процессов по гистерезису
Из практики вы знаете, что бывают материалы, которые умеют намагничиваться, а бывают, которые не умеют намагничиваться.
Если поднести постоянный магнит к алюминиевому стержню, то после того, как постоянный магнит будет убран, алюминиевый стержень ничего не примагнитит. А если взять подходящий стальной стержень сначала подержать рядом с магнитом, а потом попробовать примагнитить сами таким стержнем что-то, то стержень и без постоянного магнита будет притягивать предметы. Он намагнитился. Такой материал называется магнитно-твердым, а алюминиевый стержень из примера выше был магнитно-мягким. Но не это сейчас важно. Важна особенность сохранения этой намагниченности у стального стержня.
Стержень из стали можно размагнитить. Для этого достаточно тот самый постоянный магнит, которым мы его изначально намагнитили, поднести к стальному стержню обратной стороной, обратным полюсом. Стержень почти сразу размагнитится.
Теперь если запихнуть такой стержень внутрь катушки, а по катушке пропускать переменный ток, который будет меняться, скажем от -1А, до +1А, то процесс намагничивания стального стержня и опишет петля гистерезиса!
Когда у нас величина переменного тока достигает нуля, намагниченность образца до нуля не падает.
Смотрим на точку Mr на графике. Это та самая остаточная намагниченность. Мы видели её при намагничивании постоянным магнитом. Но тут-то она плавает, потому что в катушке ток переменный.
Коэрцитивная сила, отмеченная точкой Hc - это момент, когда наш стержень внутри катушки полностью размагничен.
А что у нас внутри этой петли? Что может описывать её площадь? При некоторой доле приближения можно сказать, что это энергетические потери на каждый цикл перемагничивания образца. Логично предположить, что для изготовления сердечника трансформатора тогда нужно подобрать материал с такой минимальной площадью.
Вы можете тут сказать - ну так делайте, блин, трансформаторы вообще без сердечника. Зачем сердечник? Но ведь мы только что сказали, что если ток переменный, то магнитное поле то есть, то нет. Нам нужно этот процесс выровнять.
Сделать этакий аккумулятор намагниченности. Трансформатор обычно имеет несколько обмоток. Так работает понижение или повышение напряжения. Для того, чтобы поле передавалось эффективно с одной обмотки на другую, удобно использовать сердечник. Потери тут нужно организовать минимальные. Это удобно определять по гистерезису.
Вот и получается, что гистерезис в данном случае показывает, как меняется намагниченность стального сердечника при изменении параметров электрического тока в катушке.
Петля появляется в результате того, что и сам ток у нас меняется по синусоиде. Если бы сердечник не обладал специфическими характеристиками, то намагниченность изменялась просто по прямой. Но специфика процесса тут объясняется магнитными доменами, о поведении которых мы обязательно расскажем дополнительно. Поэтому, нужно подписаться на проект, чтобы ничего не пропустить :)
Ну и напоследок отмечу, что вот так например выглядит упругий гистерезис:
Таким образом поведет себя механическая деформация системы для некоторых случаев.
Обратите внимание на ступеньку и разгрузку образца.
Получается, что в гистерезисе нет никакой магии! Просто таким образом ведут себя некоторые объекты и измеряемые параметры некоторого объекта в ответ на изменение воздействующего фактора. Изменение происходит не по прямой или по параболе, а именно вот так. Петля гистерезиса - это график изменения. Специфический, но график.
Что такое гистерезис | GoCardless
Когда событие сохраняется даже после устранения вызвавших его факторов, такое событие называется гистерезисом. Чаще всего гистерезис возникает после экономического кризиса и обычно усиливается некоторыми факторами в экономике. Продолжайте читать, чтобы узнать значение гистерезиса и как его предотвратить.
Введение в гистерезис
Сэр Джеймс А. Юинг, шотландский инженер и физик, придумал слово «гистерезис» для обозначения организмов, полей и систем, обладающих памятью. Одним из популярных примеров, который помогает определить гистерезис, является железо, которое сохраняет намагниченность даже после воздействия и удаления из магнитных полей.
Любопытство, вызванное этим определением гистерезиса, оправдано его греческим значением «недостаток». Этот атрибут «эффекта гистерезиса» более выражен в экономике.
Гистерезис в экономике используется для обозначения события в экономике, которое продолжает существовать даже после устранения факторов, ответственных за это событие. Это может быть в форме длительного воздействия безработицы, когда уровень безработицы продолжает расти, несмотря на восстановление экономики. Этот уровень безработицы может быть связан с общим отсутствием соответствующих навыков, необходимых отраслям после восстановления экономики.
Хорошим примером гистерезиса является ситуация, когда Великобритания столкнулась с рецессией в 1981, при этом безработица выросла с 1,5 миллиона до 2 миллионов в 1980 и 1981 годах. Затем безработица выросла до более чем 3 миллионов после рецессии, и этот гистерезис усилился из-за общего несоответствия доступных навыков и новых отраслевых требований.
Гистерезис в экономике также может проявляться в форме рыночного недуга, сохраняющегося даже там, где триггерного события больше нет.
Хорошим примером является нежелание инвестора реинвестировать после обвала рынка, который привел к убыткам. Это приводит к рыночному краху, на этот раз гистерезису, вызванному низкими ценами на акции.
Типы гистерезиса
Гистерезис можно наблюдать в следующих событиях;
Уровень безработицы
Безработица существует в трех формах: циклической, естественной и структурной. Безработица бывает циклической, когда она вызвана плохой экономикой, и естественной, когда она вызвана естественным перетоком работников с одной работы на другую. Это структурно, когда характер работы меняется таким образом, что имеющиеся навыки не соответствуют отраслевым требованиям. Различие этих трех помогает определить, как работает гистерезис.
Тем не менее, экспансионистская политика может остановить циклическую занятость, поскольку в экономику закачиваются деньги, и людям обычно легче нанимать рабочих. Однако в случае естественной и структурной безработицы экономический рост мало что дает, отсюда и гистерезис.
Это связано с тем, что по мере того, как рост уровня безработицы заставляет людей приспосабливаться к более низкому уровню жизни, у них становится меньше мотивации стремиться к более высокому уровню жизни. Это объясняет, почему некоторые безработные теряют интерес к возвращению на работу даже после нормализации рынка труда.
Более того, из-за боли, которую испытали во время кризиса, работодатели будут более скептически относиться к найму большего количества работников, требуя большего от нынешних работников.
В этом случае предприятия автоматизируют свои операции во время рыночного краха, и после того, как крах закончится, на работу смогут работать только технически подкованные работники. Это исключает безработное большинство, мигрирующее от циклической безработицы к структурной безработице. Это создает гистерезис безработицы.
Два способа предотвращения гистерезиса
Экономический стимул полезен в борьбе с циклической безработицей, когда она является эффектом гистерезиса естественной безработицы.
Это может быть достигнуто за счет стимулирующей денежно-кредитной политики, увеличения государственных расходов в наиболее пострадавших районах и снижения процентных ставок для удешевления кредитов.Гистерезис обычно сохраняется после циклической безработицы из-за отсутствия необходимых навыков. Таким образом, экономическое стимулирование будет недостаточным. Таким образом, программы профессионального обучения и приобретения навыков будут достойным решением.
Это может быть достигнуто за счет стимулирующей денежно-кредитной политики, увеличения государственных расходов в наиболее пострадавших районах и снижения процентных ставок для удешевления кредитов.Гистерезис позволяет понять, почему рынки не функционируют оптимально даже после усилий по их оживлению. Точно так же определение гистерезиса или его закономерностей может помочь справиться с ним.
Мы можем помочь
GoCardless помогает вам автоматизировать сбор платежей, сокращая количество администраторов, с которыми ваша команда должна иметь дело при получении счетов. Узнайте, как GoCardless может помочь вам со спонтанными или регулярными платежами.
Что такое гистерезис? – Блог Диджилент
Гистерезис окружает нас повсюду.
Его эффекты можно найти во многих дисциплинах, таких как экономика и биология, но особенно в инженерии и физике. Но что это? Как мы это используем? Давайте немного покопаемся, чтобы узнать.
Согласно Merriam-Webster, гистерезис определяется как «замедление действия при изменении сил, действующих на тело». Также «отставание физического воздействия на тело от его причины».
Википедия дает немного другое определение: «зависимость вывода системы не только от ее текущего ввода, но и от ее истории прошлых вводов».
Кривая кривой гистерезиса триггера Шмитта. Алессио Дамато из Викисклада.Так что же это на самом деле тогда? Я думаю, что лучший способ объяснить это на нескольких примерах.
Все мы знаем, что кусок железного металла, как и гвоздь, можно намагнитить при приложении соответствующей силы. После намагничивания он остается таким, но его также можно размагнитить, если приложить соответствующую противодействующую силу. Он переходит из одного состояния в другое, помещая его в магнитное поле.
Но это не приводит к немедленному изменению ногтя. Атомным диполям требуется время, чтобы изменить свою ориентацию, чтобы выровняться с магнитным полем. Если вы удалите гвоздь до того, как диполи закончат движение, он не будет полностью намагничен, если вообще будет. Если вы оставите его достаточно долго, гвоздь намагнитится и не изменится, если вы не поместите его в магнитное поле с противоположной ориентацией (просто переверните его конец в конец). Нельзя намагнитить гвоздь без посторонней силы или если он уже намагничен, и нельзя его размагнитить без посторонней силы или если он уже размагничен. Гистерезис.
Другим примером является фазовый переход твердого состояния в жидкое в материале, называемом агаром, который получают из водорослей. Он обычно используется в качестве ингредиента азиатских десертов и в качестве субстрата в чашках Петри для микробиологических исследований. Он также используется на муравьиных фермах в качестве заменителя песка и источника питательных веществ, потому что он прозрачен и позволяет наблюдать за колонией.
Последний пример — термостат в вашем доме. Вы устанавливаете его на любое удобное значение, скажем, 20 ° C (68 ° F), а затем уходите. Система определяет текущую температуру, а затем включает или выключает ее в зависимости от того, нужно ли повысить или понизить температуру в помещении. Допустим, она начинается при 15°C. Он включается и начинает греться. Как только он достигает 20 ° C, он не сразу выключается, а продолжает работать в течение короткого времени и вместо этого поднимает температуру до 21 ° C. Затем он выключается, и комната начинает охлаждаться. Как только он снова достигает 20°C, он не сразу включается, а вместо этого ждет, пока комната не остынет еще на градус до 19.
