Гистерезис что означает. Гистерезис: явление запаздывания в физических и социальных системах

Что такое гистерезис. Как проявляется гистерезис в физике, технике и обществе. Почему возникает эффект запаздывания в различных системах. Какие практические применения имеет явление гистерезиса.

Что такое гистерезис и где он проявляется

Гистерезис — это свойство систем, при котором их состояние зависит не только от текущих воздействий, но и от предыстории. Данное явление характеризуется запаздыванием реакции системы на изменение внешних условий.

Термин «гистерезис» происходит от греческого слова ὑστέρησις, означающего «отставание» или «запаздывание». Это явление наблюдается во многих физических, технических, биологических и социальных системах.

Основные признаки гистерезиса:

• Запаздывание реакции системы на внешние воздействия
• Зависимость текущего состояния от предыстории системы
• Неоднозначность зависимости выходных параметров от входных
• Наличие петли гистерезиса на графиках зависимостей

Гистерезис в физике и технике

В физике и технике гистерезис проявляется в различных процессах и системах. Рассмотрим наиболее важные примеры:

Магнитный гистерезис

Магнитный гистерезис наблюдается в ферромагнитных материалах при их намагничивании и перемагничивании. Намагниченность таких материалов зависит не только от текущего значения внешнего магнитного поля, но и от предыдущих состояний намагниченности.

Характерной особенностью магнитного гистерезиса является петля гистерезиса — замкнутая кривая зависимости намагниченности от напряженности магнитного поля. Площадь петли гистерезиса пропорциональна энергии, рассеиваемой при перемагничивании.

Сегнетоэлектрический гистерезис

Сегнетоэлектрический гистерезис проявляется в сегнетоэлектриках — материалах, обладающих спонтанной электрической поляризацией. При изменении внешнего электрического поля поляризация сегнетоэлектриков также изменяется с запаздыванием, образуя характерную петлю гистерезиса.

Упругий гистерезис

В теории упругости гистерезис наблюдается при циклическом нагружении и разгрузке материалов. Деформация материала при нагрузке и разгрузке происходит по разным траекториям, образуя петлю гистерезиса. Это явление связано с необратимыми процессами в структуре материала.

Применение гистерезиса в технике

Явление гистерезиса находит широкое применение в различных технических устройствах и системах:

Использование в электронике

В электронике гистерезис применяется для подавления шумов и устранения дребезга контактов. Например, триггер Шмитта использует гистерезис для формирования прямоугольных импульсов из зашумленного входного сигнала.

Магнитные носители информации

Магнитный гистерезис лежит в основе работы магнитных носителей информации — жестких дисков, магнитных лент и карт. Информация записывается путем локального намагничивания участков носителя и сохраняется благодаря остаточной намагниченности.

Гистерезисные двигатели

В гистерезисных электродвигателях используется явление магнитного гистерезиса для создания вращающего момента. Такие двигатели отличаются плавностью хода и постоянством скорости вращения.

Гистерезис в биологических системах

Явление гистерезиса наблюдается и в биологических системах. Например, гистерезисные свойства характерны для скелетных мышц млекопитающих. При сокращении и расслаблении мышц зависимость силы от длины мышцы имеет вид петли гистерезиса.

Проявления гистерезиса в природных процессах

Гистерезис в почвоведении

В почвоведении гистерезис проявляется в основной гидрофизической характеристике почвы — зависимости влажности от давления почвенной влаги. Кривые иссушения и увлажнения почвы не совпадают, образуя петлю гистерезиса.

Гистерезис в гидрологии

В гидрологии эффект гистерезиса наблюдается в зависимости расхода воды в реках от уровня воды. График этой зависимости имеет петлеобразную форму из-за различия подъема и спада уровня воды.

Гистерезис в экономике и социальных процессах

Явление гистерезиса находит применение и при описании экономических и социальных процессов:

Экономический гистерезис

В экономике гистерезис проявляется в долговременных последствиях кратковременных экономических шоков. Например, временное повышение уровня безработицы может привести к ее устойчивому сохранению на высоком уровне даже после устранения первоначальных причин.

Гистерезис в социальных процессах

В социологии гистерезис наблюдается при формировании общественного мнения. Изменение взглядов и убеждений людей происходит с запаздыванием относительно изменения социально-экономических условий.

Математическое описание гистерезиса

Для математического описания гистерезисных явлений разработаны различные модели. Одной из первых была модель Прейзаха, предложенная в 1935 году для описания магнитного гистерезиса. Позднее были разработаны более общие модели, применимые к широкому кругу гистерезисных явлений.

Основные подходы к моделированию гистерезиса:

• Феноменологические модели (модель Прейзаха, модель Джилса-Атертона)
• Дифференциальные модели (модель Дуэма-Манделя)
• Операторные модели (модель Красносельского-Покровского)

Математические модели гистерезиса позволяют описывать поведение систем с памятью и прогнозировать их реакцию на различные воздействия.

Заключение: значение изучения гистерезиса

Изучение явления гистерезиса имеет большое значение для понимания поведения различных систем — от физических и технических до биологических и социальных. Знание закономерностей гистерезиса позволяет:

• Разрабатывать новые технические устройства и материалы
• Улучшать характеристики существующих систем
• Прогнозировать поведение сложных систем с памятью
• Объяснять многие природные и социальные явления

Дальнейшее изучение гистерезиса и разработка новых математических моделей открывают широкие перспективы для применения этого явления в различных областях науки и техники.

Гистерезис | это… Что такое Гистерезис?

Рис. 1. Петля гистерезиса. Подобная зависимость величин характерна для всех видов гистерезиса

Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отстающий) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния.

Содержание 1 В физике 1.1 Магнитный гистерезис 1.2 Сегнетоэлектрический гистерезис 1.3 Упругий гистерезис 2 В электронике и электротехнике 3 В биологии 4 В почвоведении 5 В гидрологии 6 В экономике 7 В социологии 7. 1 Литература по теме 8 В философии 9 Математические модели гистерезиса 10 Литература 11 Примечания

В физике

Наибольший интерес представляют магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис.

Магнитный гистерезис

Fig. 2. Семейство петель гистерезиса в координатах H-B (Напряженность магнитного поля-Магнитная индукция) для (анизотропной?текстурированной) (grain-oriented) электротехнической стали при синусоидальном изменении полей со временем с амплитудами от 0.3 T to 1.7 T. B_R обозначена остаточная намагниченность, H_C — коэрцитивное поле.

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе.

Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.

Явление магнитного гистерезиса наблюдается не только при изменении поля H по величине и знаку, но также и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при вращении образца относительно фиксированного направления H.

Теория явления гистерезиса учитывает конкретную магнитную доменную структуру образца и её изменения в ходе намагничивания и перемагничивания. Эти изменения обусловлены смещением доменных границ и ростом одних доменов за счёт других, а также вращением вектора намагниченности в доменах под действием внешнего магнитного поля. Всё, что задерживает эти процессы и способствует попаданию магнетиков в метастабильные состояния, может служить причиной магнитного гистерезиса.

В однодоменных ферромагнитных частицах (в частицах малых размеров, в которых образование доменов энергетически невыгодно) могут идти только процессы вращения M. Этим процессам препятствует магнитная анизотропия различного происхождения (анизотропия самого кристалла, анизотропия формы частиц и анизотропия упругих напряжений). Благодаря анизотропии, M как-будто удерживается некоторым внутренним полем (эффективным полем магнитной анизотропии) вдоль одной из осей лёгкого намагничивания, соответствующей минимуму энергии. Магнитный гистерезис возникает из-за того, что два направления M (по и против) этой оси в магнитоодноосном образце или несколько эквивалентных (по энергии) направлений

М в магнитомногоосном образце соответствуют состояниям, отделённым друг от друга потенциальным барьером (пропорциональным ). При перемагничивании однодоменных частиц вектор M рядом последовательных необратимых скачков поворачивается в направлении H. Такие повороты могут происходить как однородно, так и неоднородно по объёму. При однородном вращении M коэрцитивная сила . Более универсальным является механизм неоднородного вращения M. Однако наибольшее влияние на он оказывает в случае, когда основную роль играет анизотропия формы частиц. При этом может быть существенно меньше эффективного поля анизотропии формы.

Сегнетоэлектрический гистерезис

Сегнетоэлектрический гистерезис — неоднозначная петлеобразная зависимость поляризации P сегнетоэлектриков от внешнего электрического поля

E при его циклическом изменении. Сегнетоэлектрические кристаллы обладают в определенном температурном интервале спонтанной (самопроизвольной, то есть возникающей в отсутствие внешнего электрического поля) электрической поляризацией P_c. Направление поляризации может быть изменено электрическим полем. При этом зависимость P(E) в полярной фазе неоднозначна, значение P при данном E зависит от предыстории, то есть от того, каким было электрическое поле в предшествующие моменты времени. Основные параметры сегнетоэлектрического гистерезиса:

• остаточная поляризация кристалла P_ост, при E = 0
• значение поля E_Kt(коэрцитивное поле) при котором происходит переполяризация

Упругий гистерезис

В теории упругости явление гистерезиса наблюдается в поведении упругих материалов, которые под воздействием больших давлений способны сохранять деформацию и утрачивать её при воздействии обратного давления (например, вытягивание сжатого стержня). Во многом именно это явление объясняет анизотропию механических характеристик кованых изделий, а также их высокие механические качества.

Различают два вида упругого гистерезиса — динамический и статический.

Динамический гистерезис наблюдают при циклически изменяющихся напряжениях, максимальная амплитуда которых существенно ниже предела упругости. Причиной этого вида гистерезиса является неупругость либо вязкоупругость. При неупругости, помимо чисто упругой деформации (отвечающей закону Гука), имеется составляющая, которая полностью исчезает при снятии напряжений, но с некоторым запаздыванием, а при вязкоупругости эта составляющая со временем исчезает не полностью. Как при неупругом, так и вязкоупругом поведении величина  — энергия упругой деформации — не зависит от амплитуды деформации и меняется с частотой изменения нагрузки. Также динамический гистерезис возникает в результате термоупругости, магнитоупругих явлений и изменения положения точечных дефектов и растворённых атомов в кристаллической решётке тела под влиянием приложенных напряжений.

В электронике и электротехнике

Рис. 2. Петля гистерезиса для триггера Шмитта имеет прямоугольный вид.

В электронике и электротехнике используются устройства, обладающие магнитным гистерезисом — различные магнитные носители информации, или электрическим гистерезисом, например, триггер Шмитта или гистерезисный двигатель.

Гистерезис используется для подавления шумов (быстрых колебаний, дребезга контактов) в момент переключения логических сигналов.

В электронных приборах всех видов наблюдается явление теплового гистерезиса: после нагрева прибора и его последующего охлаждения до начальной температуры его параметры не возвращаются к начальным значениям. Из-за неодинакового теплового расширения кристаллов полупроводников, кристаллодержателей, корпусов микросхем и печатных плат в кристаллах возникают механические напряжения, которые сохраняются и после охлаждения. Явление теплового гистерезиса наиболее заметно в прецизионных источниках опорного напряжения, используемых в измерительных аналого-цифровых преобразователях. В современных микросхемах относительный сдвиг опорного напряжения вследствие теплового гистерезиса составляют порядка 10-100 ppm^[1].

В биологии

Гистерезисные свойства характерны для скелетных мышц млекопитающих.

В почвоведении

Основная гидрофизическая характеристика почвы обладает гистерезисом.

В гидрологии

Зависимость Q=f(H) — связь расходов и уровней воды в реках — имеет петлеобразную форму.

В экономике

Некоторые экономические системы проявляют признаки гистерезиса: например, могут потребоваться значительные усилия, чтобы начать экспорт в какой-либо отрасли, но для его поддержания на постоянном уровне — небольшие.

В теории игр эффект гистерезиса проявляется в том, что небольшие отличия по одному или нескольким параметрам приводят две системы в противоположные стабильные равновесия, например, «хорошее» — доверие, честность и высокое благосостояние; и «плохое» — воровство, недоверие, коррупция и бедность. Несмотря на небольшие первоначальные различия, системы требуют огромных усилий для перехода из одного равновесия в другое.

Эффект гистерезиса — состояние безработицы; достигнув достаточно высокого уровня, она может в определенной мере самовоспроизводиться и удерживаться на нем. Экономические причины гистерезиса (долгосрочной негибкости рынка труда) неоднозначны. Некоторые институциональные факторы ведут к гистерезису. Например, социальное страхование, особенно страхование по безработице, может через налоговую систему снижать спрос фирм на рабочую силу в официальной экономике. Безработица может вести к потере человеческого капитала и к «помечиванию» тех, кто долгое время остается безработным. Профсоюзы могут вести переговоры с целью поддерживать благосостояние их настоящих членов, игнорируя интересы аутсайдеров, оказавшихся безработными. Фиксированные издержки, связанные со сменой должности, места работы или отрасли, также могут приводить к гистерезису. Наконец, возможны трудности при различении реальных и кажущихся явлений гистерезиса, когда конечное состояние системы определяется ее текущей динамикой или ее начальным состоянием. В первом случае гистерезис отражает наше незнание: добавив недостающие переменные и информацию, можно более полно описать эволюцию изучаемой системы. Др. интерпретация явления гистерезиса — простое существование нескольких состояний равновесия, когда невидимые воздействия перемещают экономику из одного состояния равновесия в др.

В социологии

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 12 мая 2011.

Формирование общественного мнения и управление им никогда не осуществляется мгновенно. Всегда есть какая-то задержка. Это связано с полным или частичным отказом от стереотипного традиционного мышления и необходимостью «поддаться» в определенных случаях переубеждению и следованию новым взглядам, которые формируются определенными субъектами. В качестве субъектов формирования общественного мнения и управления им могут выступать государство, партии, общественные организации, их лидеры, руководители и управленцы различного уровня и др.

В характере формирования общественного мнения важно учитывать два существенных обстоятельства.^[2]

Одно из них указывает на взаимосвязь приложенных усилий субъектом влияния и достигнутым результатом. Уровень затраченной субъектом просветительской и пропагандистской работы можно соотносить с уровнем «намагниченности» (степенью вовлеченности в новую идею) объекта—носителя общественного мнения, социальную группу, коллектив, социальную общность или общество в целом; при этом может обнаружиться некоторое отставание объекта от субъекта. Переубеждение, в том числе с предполагаемыми деструктивными последствиями, далеко не всегда проходит успешно. Оно зависит от собственных моральных ценностей, обычаев, традиций, характера предыдущего воспитания, от этических норм, доминирующих в обществе и т. д.

Второе обстоятельство связано с тем, что новый этап формирования общественного мнения можно соотносить с историей объекта, его опытом, его оценкой теми, кто ранее выступал объектом формирования общественного мнения. При этом можно обнаружить, что «точка отсчета» времени формирования общественного мнения смещается относительно прежней, что является характеристикой самой системы и ее текущего состояния.

Литература по теме

• Раддай Райхлин Гражданская война, террор и бандитизм. Систематизация социологии и социальная динамика. Раздел «Борьба с толпой»
• Капустин Валерий Сергеевич Введение в теорию социальной самоорганизации. Тема 11. Явление гистерезиса в формировании национальных форм и способов самоорганизации. Современные парадоксы и загадки «начала»

В философии

Жиль Делёз использует понятие гистерезиса при характеристике монадологии Лейбница.

Математические модели гистерезиса

Появление математических моделей гистерезисных явлений обуславливалось достаточно богатым набором прикладных задач (прежде всего в теории автоматического регулирования), в которых носители гистерезиса нельзя рассматривать изолированно, поскольку они являлись частью некоторой системы. Создание математической теории гистерезиса относится к 60-м годам XX-го века^{[источник не указан 652 дня]}, когда в Воронежском университете начал работать семинар под руководством М. А. Красносельского, «гистерезисной» тематики. Позднее, в 1983 году появилась монография ^[3], в которой различные гистерезисные явления получили формальное описание в рамках теории систем: гистерезисные преобразователи трактовались как операторы, зависящие от своего начального состояния как от параметра, определённые на достаточно богатом функциональном пространстве (например, в пространстве непрерывных функций), действующие в некотором функциональном пространстве. Простое параметрическое описание различных петель гистерезиса можно найти в работе ^[4] (замена в данной модели гармонических функций на прямоугольные, треугольные или трапецеидальные импульсы позволяет также получить кусочно-линейные петли гистерезисы, которые часто встречаются в дискретной автоматике, см. пример на Рис. 2).

Литература

В. А. Костицын, «Опыт математической теории гистерезиса», Матем. сб., 32:1 (1924), 192—202.

Примечания

1. ↑ Harrison, L. Current Sources & Voltage References. — Newnes, 2005. — 569 p. — (Electronics & Electrical). — ISBN 9780750677523, p. 335
2. ↑ Горшков М. К. Общественное мнение. Учебное пособие. М., Издательство политической литературы, 1989. 384 стр.
3. ↑ М. А. Красносельский, А. В. Покровский. Системы с гистерезисом М., Наука, 1983. 271 стр.
4. ↑ R. V. Lapshin (1995). «Analytical model for the approximation of hysteresis loop and its application to the scanning tunneling microscope» (PDF). Review of Scientific Instruments (AIP) 66 (9): 4718-4730. DOI:10.1063/1.1145314. ISSN 0034-6748. (имеется перевод на русский).

Гистерезис | это… Что такое Гистерезис?

Рис. 1. Петля гистерезиса. Подобная зависимость величин характерна для всех видов гистерезиса

Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отстающий) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния.

Содержание 1 В физике 1. 1 Магнитный гистерезис 1.2 Сегнетоэлектрический гистерезис 1.3 Упругий гистерезис 2 В электронике и электротехнике 3 В биологии 4 В почвоведении 5 В гидрологии 6 В экономике 7 В социологии 7.1 Литература по теме 8 В философии 9 Математические модели гистерезиса 10 Литература 11 Примечания

В физике

Наибольший интерес представляют магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис.

Магнитный гистерезис

Fig. 2. Семейство петель гистерезиса в координатах H-B (Напряженность магнитного поля-Магнитная индукция) для (анизотропной?текстурированной) (grain-oriented) электротехнической стали при синусоидальном изменении полей со временем с амплитудами от 0.3 T to 1.7 T. B_R обозначена остаточная намагниченность, H_C — коэрцитивное поле.

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.

Явление магнитного гистерезиса наблюдается не только при изменении поля H по величине и знаку, но также и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при вращении образца относительно фиксированного направления H.

Теория явления гистерезиса учитывает конкретную магнитную доменную структуру образца и её изменения в ходе намагничивания и перемагничивания. Эти изменения обусловлены смещением доменных границ и ростом одних доменов за счёт других, а также вращением вектора намагниченности в доменах под действием внешнего магнитного поля. Всё, что задерживает эти процессы и способствует попаданию магнетиков в метастабильные состояния, может служить причиной магнитного гистерезиса.

В однодоменных ферромагнитных частицах (в частицах малых размеров, в которых образование доменов энергетически невыгодно) могут идти только процессы вращения M. Этим процессам препятствует магнитная анизотропия различного происхождения (анизотропия самого кристалла, анизотропия формы частиц и анизотропия упругих напряжений). Благодаря анизотропии, M как-будто удерживается некоторым внутренним полем (эффективным полем магнитной анизотропии) вдоль одной из осей лёгкого намагничивания, соответствующей минимуму энергии. Магнитный гистерезис возникает из-за того, что два направления M (по и против) этой оси в магнитоодноосном образце или несколько эквивалентных (по энергии) направлений М в магнитомногоосном образце соответствуют состояниям, отделённым друг от друга потенциальным барьером (пропорциональным ). При перемагничивании однодоменных частиц вектор M рядом последовательных необратимых скачков поворачивается в направлении H. Такие повороты могут происходить как однородно, так и неоднородно по объёму. При однородном вращении M коэрцитивная сила . Более универсальным является механизм неоднородного вращения M. Однако наибольшее влияние на он оказывает в случае, когда основную роль играет анизотропия формы частиц. При этом может быть существенно меньше эффективного поля анизотропии формы.

Сегнетоэлектрический гистерезис

Сегнетоэлектрический гистерезис — неоднозначная петлеобразная зависимость поляризации P сегнетоэлектриков от внешнего электрического поля E при его циклическом изменении. Сегнетоэлектрические кристаллы обладают в определенном температурном интервале спонтанной (самопроизвольной, то есть возникающей в отсутствие внешнего электрического поля) электрической поляризацией P_c. Направление поляризации может быть изменено электрическим полем. При этом зависимость P(E) в полярной фазе неоднозначна, значение P при данном E зависит от предыстории, то есть от того, каким было электрическое поле в предшествующие моменты времени. Основные параметры сегнетоэлектрического гистерезиса:

• остаточная поляризация кристалла P_ост, при E = 0
• значение поля E_Kt(коэрцитивное поле) при котором происходит переполяризация

Упругий гистерезис

В теории упругости явление гистерезиса наблюдается в поведении упругих материалов, которые под воздействием больших давлений способны сохранять деформацию и утрачивать её при воздействии обратного давления (например, вытягивание сжатого стержня). Во многом именно это явление объясняет анизотропию механических характеристик кованых изделий, а также их высокие механические качества.

Различают два вида упругого гистерезиса — динамический и статический.

Динамический гистерезис наблюдают при циклически изменяющихся напряжениях, максимальная амплитуда которых существенно ниже предела упругости. Причиной этого вида гистерезиса является неупругость либо вязкоупругость. При неупругости, помимо чисто упругой деформации (отвечающей закону Гука), имеется составляющая, которая полностью исчезает при снятии напряжений, но с некоторым запаздыванием, а при вязкоупругости эта составляющая со временем исчезает не полностью. Как при неупругом, так и вязкоупругом поведении величина  — энергия упругой деформации — не зависит от амплитуды деформации и меняется с частотой изменения нагрузки. Также динамический гистерезис возникает в результате термоупругости, магнитоупругих явлений и изменения положения точечных дефектов и растворённых атомов в кристаллической решётке тела под влиянием приложенных напряжений.

В электронике и электротехнике

Рис. 2. Петля гистерезиса для триггера Шмитта имеет прямоугольный вид.

В электронике и электротехнике используются устройства, обладающие магнитным гистерезисом — различные магнитные носители информации, или электрическим гистерезисом, например, триггер Шмитта или гистерезисный двигатель.

Гистерезис используется для подавления шумов (быстрых колебаний, дребезга контактов) в момент переключения логических сигналов.

В электронных приборах всех видов наблюдается явление теплового гистерезиса: после нагрева прибора и его последующего охлаждения до начальной температуры его параметры не возвращаются к начальным значениям. Из-за неодинакового теплового расширения кристаллов полупроводников, кристаллодержателей, корпусов микросхем и печатных плат в кристаллах возникают механические напряжения, которые сохраняются и после охлаждения. Явление теплового гистерезиса наиболее заметно в прецизионных источниках опорного напряжения, используемых в измерительных аналого-цифровых преобразователях. В современных микросхемах относительный сдвиг опорного напряжения вследствие теплового гистерезиса составляют порядка 10-100 ppm^[1].

В биологии

Гистерезисные свойства характерны для скелетных мышц млекопитающих.

В почвоведении

Основная гидрофизическая характеристика почвы обладает гистерезисом.

В гидрологии

Зависимость Q=f(H) — связь расходов и уровней воды в реках — имеет петлеобразную форму.

В экономике

Некоторые экономические системы проявляют признаки гистерезиса: например, могут потребоваться значительные усилия, чтобы начать экспорт в какой-либо отрасли, но для его поддержания на постоянном уровне — небольшие.

В теории игр эффект гистерезиса проявляется в том, что небольшие отличия по одному или нескольким параметрам приводят две системы в противоположные стабильные равновесия, например, «хорошее» — доверие, честность и высокое благосостояние; и «плохое» — воровство, недоверие, коррупция и бедность. Несмотря на небольшие первоначальные различия, системы требуют огромных усилий для перехода из одного равновесия в другое.

Эффект гистерезиса — состояние безработицы; достигнув достаточно высокого уровня, она может в определенной мере самовоспроизводиться и удерживаться на нем. Экономические причины гистерезиса (долгосрочной негибкости рынка труда) неоднозначны. Некоторые институциональные факторы ведут к гистерезису. Например, социальное страхование, особенно страхование по безработице, может через налоговую систему снижать спрос фирм на рабочую силу в официальной экономике. Безработица может вести к потере человеческого капитала и к «помечиванию» тех, кто долгое время остается безработным. Профсоюзы могут вести переговоры с целью поддерживать благосостояние их настоящих членов, игнорируя интересы аутсайдеров, оказавшихся безработными. Фиксированные издержки, связанные со сменой должности, места работы или отрасли, также могут приводить к гистерезису. Наконец, возможны трудности при различении реальных и кажущихся явлений гистерезиса, когда конечное состояние системы определяется ее текущей динамикой или ее начальным состоянием. В первом случае гистерезис отражает наше незнание: добавив недостающие переменные и информацию, можно более полно описать эволюцию изучаемой системы. Др. интерпретация явления гистерезиса — простое существование нескольких состояний равновесия, когда невидимые воздействия перемещают экономику из одного состояния равновесия в др.

В социологии

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 12 мая 2011.

Формирование общественного мнения и управление им никогда не осуществляется мгновенно. Всегда есть какая-то задержка. Это связано с полным или частичным отказом от стереотипного традиционного мышления и необходимостью «поддаться» в определенных случаях переубеждению и следованию новым взглядам, которые формируются определенными субъектами. В качестве субъектов формирования общественного мнения и управления им могут выступать государство, партии, общественные организации, их лидеры, руководители и управленцы различного уровня и др.

В характере формирования общественного мнения важно учитывать два существенных обстоятельства. ^[2]

Одно из них указывает на взаимосвязь приложенных усилий субъектом влияния и достигнутым результатом. Уровень затраченной субъектом просветительской и пропагандистской работы можно соотносить с уровнем «намагниченности» (степенью вовлеченности в новую идею) объекта—носителя общественного мнения, социальную группу, коллектив, социальную общность или общество в целом; при этом может обнаружиться некоторое отставание объекта от субъекта. Переубеждение, в том числе с предполагаемыми деструктивными последствиями, далеко не всегда проходит успешно. Оно зависит от собственных моральных ценностей, обычаев, традиций, характера предыдущего воспитания, от этических норм, доминирующих в обществе и т. д.

Второе обстоятельство связано с тем, что новый этап формирования общественного мнения можно соотносить с историей объекта, его опытом, его оценкой теми, кто ранее выступал объектом формирования общественного мнения. При этом можно обнаружить, что «точка отсчета» времени формирования общественного мнения смещается относительно прежней, что является характеристикой самой системы и ее текущего состояния.

Литература по теме

• Раддай Райхлин Гражданская война, террор и бандитизм. Систематизация социологии и социальная динамика. Раздел «Борьба с толпой»
• Капустин Валерий Сергеевич Введение в теорию социальной самоорганизации. Тема 11. Явление гистерезиса в формировании национальных форм и способов самоорганизации. Современные парадоксы и загадки «начала»

В философии

Жиль Делёз использует понятие гистерезиса при характеристике монадологии Лейбница.

Математические модели гистерезиса

Появление математических моделей гистерезисных явлений обуславливалось достаточно богатым набором прикладных задач (прежде всего в теории автоматического регулирования), в которых носители гистерезиса нельзя рассматривать изолированно, поскольку они являлись частью некоторой системы. Создание математической теории гистерезиса относится к 60-м годам XX-го века^{[источник не указан 652 дня]}, когда в Воронежском университете начал работать семинар под руководством М.  А. Красносельского, «гистерезисной» тематики. Позднее, в 1983 году появилась монография ^[3], в которой различные гистерезисные явления получили формальное описание в рамках теории систем: гистерезисные преобразователи трактовались как операторы, зависящие от своего начального состояния как от параметра, определённые на достаточно богатом функциональном пространстве (например, в пространстве непрерывных функций), действующие в некотором функциональном пространстве. Простое параметрическое описание различных петель гистерезиса можно найти в работе ^[4] (замена в данной модели гармонических функций на прямоугольные, треугольные или трапецеидальные импульсы позволяет также получить кусочно-линейные петли гистерезисы, которые часто встречаются в дискретной автоматике, см. пример на Рис. 2).

Литература

В. А. Костицын, «Опыт математической теории гистерезиса», Матем. сб., 32:1 (1924), 192—202.

Примечания

1. ↑ Harrison, L. Current Sources & Voltage References.  — Newnes, 2005. — 569 p. — (Electronics & Electrical). — ISBN 9780750677523, p. 335
2. ↑ Горшков М. К. Общественное мнение. Учебное пособие. М., Издательство политической литературы, 1989. 384 стр.
3. ↑ М. А. Красносельский, А. В. Покровский. Системы с гистерезисом М., Наука, 1983. 271 стр.
4. ↑ R. V. Lapshin (1995). «Analytical model for the approximation of hysteresis loop and its application to the scanning tunneling microscope» (PDF). Review of Scientific Instruments (AIP) 66 (9): 4718-4730. DOI:10.1063/1.1145314. ISSN 0034-6748. (имеется перевод на русский).

Гистерезис | это… Что такое Гистерезис?

Рис. 1. Петля гистерезиса. Подобная зависимость величин характерна для всех видов гистерезиса

Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отстающий) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния.

Содержание 1 В физике 1.1 Магнитный гистерезис 1.2 Сегнетоэлектрический гистерезис 1.3 Упругий гистерезис 2 В электронике и электротехнике 3 В биологии 4 В почвоведении 5 В гидрологии 6 В экономике 7 В социологии 7.1 Литература по теме 8 В философии 9 Математические модели гистерезиса 10 Литература 11 Примечания

В физике

Наибольший интерес представляют магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис.

Магнитный гистерезис

Fig.  2. Семейство петель гистерезиса в координатах H-B (Напряженность магнитного поля-Магнитная индукция) для (анизотропной?текстурированной) (grain-oriented) электротехнической стали при синусоидальном изменении полей со временем с амплитудами от 0.3 T to 1.7 T. B_R обозначена остаточная намагниченность, H_C — коэрцитивное поле.

Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагничивания и вектора напряженности магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.

Явление магнитного гистерезиса наблюдается не только при изменении поля H по величине и знаку, но также и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при вращении образца относительно фиксированного направления H.

Теория явления гистерезиса учитывает конкретную магнитную доменную структуру образца и её изменения в ходе намагничивания и перемагничивания. Эти изменения обусловлены смещением доменных границ и ростом одних доменов за счёт других, а также вращением вектора намагниченности в доменах под действием внешнего магнитного поля. Всё, что задерживает эти процессы и способствует попаданию магнетиков в метастабильные состояния, может служить причиной магнитного гистерезиса.

В однодоменных ферромагнитных частицах (в частицах малых размеров, в которых образование доменов энергетически невыгодно) могут идти только процессы вращения M. Этим процессам препятствует магнитная анизотропия различного происхождения (анизотропия самого кристалла, анизотропия формы частиц и анизотропия упругих напряжений). Благодаря анизотропии, M как-будто удерживается некоторым внутренним полем (эффективным полем магнитной анизотропии) вдоль одной из осей лёгкого намагничивания, соответствующей минимуму энергии. Магнитный гистерезис возникает из-за того, что два направления M (по и против) этой оси в магнитоодноосном образце или несколько эквивалентных (по энергии) направлений М в магнитомногоосном образце соответствуют состояниям, отделённым друг от друга потенциальным барьером (пропорциональным ). При перемагничивании однодоменных частиц вектор M рядом последовательных необратимых скачков поворачивается в направлении H. Такие повороты могут происходить как однородно, так и неоднородно по объёму. При однородном вращении M коэрцитивная сила . Более универсальным является механизм неоднородного вращения M. Однако наибольшее влияние на он оказывает в случае, когда основную роль играет анизотропия формы частиц. При этом может быть существенно меньше эффективного поля анизотропии формы.

Сегнетоэлектрический гистерезис

Сегнетоэлектрический гистерезис — неоднозначная петлеобразная зависимость поляризации P сегнетоэлектриков от внешнего электрического поля E при его циклическом изменении. Сегнетоэлектрические кристаллы обладают в определенном температурном интервале спонтанной (самопроизвольной, то есть возникающей в отсутствие внешнего электрического поля) электрической поляризацией P_c. Направление поляризации может быть изменено электрическим полем. При этом зависимость P(E) в полярной фазе неоднозначна, значение P при данном E зависит от предыстории, то есть от того, каким было электрическое поле в предшествующие моменты времени. Основные параметры сегнетоэлектрического гистерезиса:

• остаточная поляризация кристалла P_ост, при E = 0
• значение поля E_Kt(коэрцитивное поле) при котором происходит переполяризация

Упругий гистерезис

В теории упругости явление гистерезиса наблюдается в поведении упругих материалов, которые под воздействием больших давлений способны сохранять деформацию и утрачивать её при воздействии обратного давления (например, вытягивание сжатого стержня). Во многом именно это явление объясняет анизотропию механических характеристик кованых изделий, а также их высокие механические качества.

Различают два вида упругого гистерезиса — динамический и статический.

Динамический гистерезис наблюдают при циклически изменяющихся напряжениях, максимальная амплитуда которых существенно ниже предела упругости. Причиной этого вида гистерезиса является неупругость либо вязкоупругость. При неупругости, помимо чисто упругой деформации (отвечающей закону Гука), имеется составляющая, которая полностью исчезает при снятии напряжений, но с некоторым запаздыванием, а при вязкоупругости эта составляющая со временем исчезает не полностью. Как при неупругом, так и вязкоупругом поведении величина  — энергия упругой деформации — не зависит от амплитуды деформации и меняется с частотой изменения нагрузки. Также динамический гистерезис возникает в результате термоупругости, магнитоупругих явлений и изменения положения точечных дефектов и растворённых атомов в кристаллической решётке тела под влиянием приложенных напряжений.

В электронике и электротехнике

Рис. 2. Петля гистерезиса для триггера Шмитта имеет прямоугольный вид.

В электронике и электротехнике используются устройства, обладающие магнитным гистерезисом — различные магнитные носители информации, или электрическим гистерезисом, например, триггер Шмитта или гистерезисный двигатель.

Гистерезис используется для подавления шумов (быстрых колебаний, дребезга контактов) в момент переключения логических сигналов.

В электронных приборах всех видов наблюдается явление теплового гистерезиса: после нагрева прибора и его последующего охлаждения до начальной температуры его параметры не возвращаются к начальным значениям. Из-за неодинакового теплового расширения кристаллов полупроводников, кристаллодержателей, корпусов микросхем и печатных плат в кристаллах возникают механические напряжения, которые сохраняются и после охлаждения. Явление теплового гистерезиса наиболее заметно в прецизионных источниках опорного напряжения, используемых в измерительных аналого-цифровых преобразователях. В современных микросхемах относительный сдвиг опорного напряжения вследствие теплового гистерезиса составляют порядка 10-100 ppm^[1].

В биологии

Гистерезисные свойства характерны для скелетных мышц млекопитающих.

В почвоведении

Основная гидрофизическая характеристика почвы обладает гистерезисом.

В гидрологии

Зависимость Q=f(H) — связь расходов и уровней воды в реках — имеет петлеобразную форму.

В экономике

Некоторые экономические системы проявляют признаки гистерезиса: например, могут потребоваться значительные усилия, чтобы начать экспорт в какой-либо отрасли, но для его поддержания на постоянном уровне — небольшие.

В теории игр эффект гистерезиса проявляется в том, что небольшие отличия по одному или нескольким параметрам приводят две системы в противоположные стабильные равновесия, например, «хорошее» — доверие, честность и высокое благосостояние; и «плохое» — воровство, недоверие, коррупция и бедность. Несмотря на небольшие первоначальные различия, системы требуют огромных усилий для перехода из одного равновесия в другое.

Эффект гистерезиса — состояние безработицы; достигнув достаточно высокого уровня, она может в определенной мере самовоспроизводиться и удерживаться на нем. Экономические причины гистерезиса (долгосрочной негибкости рынка труда) неоднозначны. Некоторые институциональные факторы ведут к гистерезису. Например, социальное страхование, особенно страхование по безработице, может через налоговую систему снижать спрос фирм на рабочую силу в официальной экономике. Безработица может вести к потере человеческого капитала и к «помечиванию» тех, кто долгое время остается безработным. Профсоюзы могут вести переговоры с целью поддерживать благосостояние их настоящих членов, игнорируя интересы аутсайдеров, оказавшихся безработными. Фиксированные издержки, связанные со сменой должности, места работы или отрасли, также могут приводить к гистерезису. Наконец, возможны трудности при различении реальных и кажущихся явлений гистерезиса, когда конечное состояние системы определяется ее текущей динамикой или ее начальным состоянием. В первом случае гистерезис отражает наше незнание: добавив недостающие переменные и информацию, можно более полно описать эволюцию изучаемой системы. Др. интерпретация явления гистерезиса — простое существование нескольких состояний равновесия, когда невидимые воздействия перемещают экономику из одного состояния равновесия в др.

В социологии

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 12 мая 2011.

Формирование общественного мнения и управление им никогда не осуществляется мгновенно. Всегда есть какая-то задержка. Это связано с полным или частичным отказом от стереотипного традиционного мышления и необходимостью «поддаться» в определенных случаях переубеждению и следованию новым взглядам, которые формируются определенными субъектами. В качестве субъектов формирования общественного мнения и управления им могут выступать государство, партии, общественные организации, их лидеры, руководители и управленцы различного уровня и др.

В характере формирования общественного мнения важно учитывать два существенных обстоятельства.^[2]

Одно из них указывает на взаимосвязь приложенных усилий субъектом влияния и достигнутым результатом. Уровень затраченной субъектом просветительской и пропагандистской работы можно соотносить с уровнем «намагниченности» (степенью вовлеченности в новую идею) объекта—носителя общественного мнения, социальную группу, коллектив, социальную общность или общество в целом; при этом может обнаружиться некоторое отставание объекта от субъекта. Переубеждение, в том числе с предполагаемыми деструктивными последствиями, далеко не всегда проходит успешно. Оно зависит от собственных моральных ценностей, обычаев, традиций, характера предыдущего воспитания, от этических норм, доминирующих в обществе и т. д.

Второе обстоятельство связано с тем, что новый этап формирования общественного мнения можно соотносить с историей объекта, его опытом, его оценкой теми, кто ранее выступал объектом формирования общественного мнения. При этом можно обнаружить, что «точка отсчета» времени формирования общественного мнения смещается относительно прежней, что является характеристикой самой системы и ее текущего состояния.

Литература по теме

• Раддай Райхлин Гражданская война, террор и бандитизм. Систематизация социологии и социальная динамика. Раздел «Борьба с толпой»
• Капустин Валерий Сергеевич Введение в теорию социальной самоорганизации. Тема 11. Явление гистерезиса в формировании национальных форм и способов самоорганизации. Современные парадоксы и загадки «начала»

В философии

Жиль Делёз использует понятие гистерезиса при характеристике монадологии Лейбница.

Математические модели гистерезиса

Появление математических моделей гистерезисных явлений обуславливалось достаточно богатым набором прикладных задач (прежде всего в теории автоматического регулирования), в которых носители гистерезиса нельзя рассматривать изолированно, поскольку они являлись частью некоторой системы. Создание математической теории гистерезиса относится к 60-м годам XX-го века^{[источник не указан 652 дня]}, когда в Воронежском университете начал работать семинар под руководством М. А. Красносельского, «гистерезисной» тематики. Позднее, в 1983 году появилась монография ^[3], в которой различные гистерезисные явления получили формальное описание в рамках теории систем: гистерезисные преобразователи трактовались как операторы, зависящие от своего начального состояния как от параметра, определённые на достаточно богатом функциональном пространстве (например, в пространстве непрерывных функций), действующие в некотором функциональном пространстве. Простое параметрическое описание различных петель гистерезиса можно найти в работе ^[4] (замена в данной модели гармонических функций на прямоугольные, треугольные или трапецеидальные импульсы позволяет также получить кусочно-линейные петли гистерезисы, которые часто встречаются в дискретной автоматике, см. пример на Рис. 2).

Литература

В. А. Костицын, «Опыт математической теории гистерезиса», Матем. сб., 32:1 (1924), 192—202.

Примечания

1. ↑ Harrison, L. Current Sources & Voltage References. — Newnes, 2005. — 569 p. — (Electronics & Electrical). — ISBN 9780750677523, p. 335
2. ↑ Горшков М. К. Общественное мнение. Учебное пособие. М., Издательство политической литературы, 1989. 384 стр.
3. ↑ М. А. Красносельский, А. В. Покровский. Системы с гистерезисом М., Наука, 1983. 271 стр.
4. ↑ R. V. Lapshin (1995). «Analytical model for the approximation of hysteresis loop and its application to the scanning tunneling microscope» (PDF). Review of Scientific Instruments (AIP) 66 (9): 4718-4730. DOI:10.1063/1.1145314. ISSN 0034-6748. (имеется перевод на русский).

Что такое гистерезис? Определение и примеры

Гистерезис означает медленное реагирование, отставание, замедление действия при изменении сил, действующих на тело. В экономике это относится к отсроченным эффектам чего-либо. Например, по мере роста безработицы люди привыкают к более низкому уровню жизни. По мере того, как они приспосабливаются к более низкому уровню жизни, они теряют решимость стремиться к уровню жизни, к которому стремились раньше. После периода безработицы становится более социально приемлемым быть безработным или оставаться безработным.

Поскольку безработные постепенно теряют самодисциплину, уверенность в себе и мотивацию, необходимые для того, чтобы добраться до рабочего места и выполнять рабочие обязанности, они остаются в своем безработном состоянии, даже когда экономика восстанавливается и количество вакансий увеличивается.

В развитой экономике этот гистерезис может усугубляться государственными пособиями, которые получают безработные – если ты на пособии, легче остаться без работы.

Гистерезис — это запаздывание между причиной и следствием.

В экономике это ситуация, когда историческое событие влияет на то, что произойдет в будущем. Любое нарушение в экономике страны приведет к эффекту просачивания, и эта проблема сохранится надолго. Это продление эффекта известно как эффект гистерезиса.

«Гистерезис» используется во многих дисциплинах

Термин используется в экономике, технике, химии и физике. Например, если вы что-то нажимаете, оно уступает. Но когда вы отпустите его, он может не вернуться полностью или сразу. Если это не так, это показывает гистерезис.

В физике этот термин обычно применяется к магнитным материалам — магнит может иметь несколько возможных магнитных моментов в данном магнитном поле, в зависимости от того, как поле менялось в прошлом.

Феномен гистерезиса существует и в биологии. Биофизик Хамид Р. Нури из Центрального института психического здоровья (Zentralinstitut für Seelische Gesundheit) в Мангейме, Германия, написал в своей публикации — «Феномен гистерезиса в биологии» :

«Явление гистерезиса традиционно связывают с с механическими и магнитными свойствами материалов. Однако недавние исследования динамики биологических процессов предполагают переключающее поведение, которое можно описать с помощью математических моделей гистерезиса».

После рецессии в начале 1980-х годов безработица превысила 3 ​​миллиона человек. Однако безработица продолжала расти в течение многих лет после начала подъема – имел место эффект гистерезиса. Во время довольно слабого восстановления после рецессии 2008 года безработица снизилась гораздо раньше. На этот раз рынок труда Великобритании был значительно более гибким. Наблюдался низкий рост заработной платы и увеличение числа неполной и временной занятости, а также самозанятых. (Изображение: адаптировано с сайта economicshelp.org)

---

Этимология гистерезиса

Согласно этимологическому онлайн-словарю , слово со значением «отставание одного или двух связанных явлений от другого» впервые появилось в английском языке в Великобритании в 1881 году.

Оно произошло от греческого Hysteresis , что означает «недостаток, недостаток», который произошел от греческого Hysteros , что означает «позже, второй, после».

Этимология – наука о происхождении слов. Этимологом является человек, специализирующийся на этимологии.

Термин был придуман около 1890 года сэром Джеймсом Альфредом Юингом (1855-1935), шотландским физиком и инженером, наиболее известным своими работами по магнитным свойствам металлов.

Производительность экспорта зависит от причины и следствия. Из-за фиксированных транспортных расходов может потребоваться некоторое время или большой толчок для увеличения экспорта страны. Однако, как только переход осуществлен, экспорт продолжает расти благодаря собственному импульсу.

Пример гистерезиса из научной фантастики

Представьте, что вы находитесь на звездолете «Энтерпрайз», вымышленном космическом корабле из научно-фантастического сериала «Звездный путь». Вы и ваша команда только что идентифицировали злоумышленника — опасное инопланетное существо, которое, как вы знаете, поедает людей. Вы заманиваете его к шлюзу, а затем выбрасываете в космос, эффективно убивая.

Инопланетянину, как и людям и другим животным с Земли, необходимо дышать воздухом, чтобы остаться в живых. Но сейчас он в мертвом космосе.

Однако умирает не сразу, а примерно через одну-две минуты. Задержка между выбросом и гибелью есть гистерезис – выброс причина, а смерть следствие . Гистерезис — это задержка (лаг) между причиной и следствием .

Видео – Гистерезис

В этом видео мы видим соискателя, который проходит десятки собеседований. Становится ясно, что она пострадала от долговременных последствий экономического спада — она стала безработной, потому что ее навыки и уверенность в себе сильно ухудшились. Определение

---

 

в кембриджском словаре английского языка

Гистерезис — это зависимость системы не только от ее текущего состояния, но и от ее истории состояний.

Из журнала Slate

Получив эту информацию, исследователи обратили внимание на устранение гистерезиса 9.0012 — и обнаружил, что ответ оказался более простым, чем ожидалось.

Из Phys. Org

Они разработали структуру, которая использует неопределенности для итеративного руководства следующими экспериментами, которые необходимо провести в поисках сплава с памятью формы с очень низкой теплопроводностью 9.0011 гистерезис (или диссипация).

Из Phys.Org

Они обнаружили, что деформации были полностью обратимы и что на провода не влиял порядок нагрузки и разгрузки напряжения (технически это называется « гистерезис свободный»).

Из Арс Техника

Измерения показали, что сверхрешетка имеет очень большой магнитный гистерезис — который является мерой необратимости магнита — который превосходит лучшие одноионные молекулярные магниты на основе диспрозия.

Из Phys.Org

Было показано, что материалы, настроенные для удовлетворения определенного условия геометрической совместимости, демонстрируют высокую обратимость, измеряемую низким гистерезисом и небольшой миграцией температуры превращения при циклировании.

Из Phys.Org

Это то, что известно как гистерезис .

Из Вашингтон Пост

Этот фронт начинается в точке zo(t), границе между первой и второй частями гистерезис кривая.

Из Кембриджского корпуса английского языка

Наша модель допускает нелинейные части профиля с гистерезисом .

Из Кембриджского корпуса английского языка

Этот график, полученный при периодическом синусоидальном движении цилиндра, кажется, показывает некоторый гистерезис .

Из Кембриджского корпуса английского языка

Эти приводы ведут себя как реактивные нагрузки5, 21, внося некоторую нелинейность ( гистерезис , ползучесть), которых можно избежать с помощью местного управления.

Из Кембриджского корпуса английского языка

Были подчеркнуты ограничения этой характеристики гистерезиса .

Из Кембриджского корпуса английского языка

В этой статье были рассмотрены концептуальные и аналитические основы гистерезиса и применение гистерезисных моделей к экономическим системам.

Из Кембриджского корпуса английского языка

В этом урожае физики все физические явления изображаются совершенно обратимыми во времени; в теории не было места для гистерезиса .

Из Кембриджского корпуса английского языка

Хотя термин гистерезис был впервые использован в 1881 году, споры о лежащей в его основе концепции имеют гораздо более длинную историю.

Из Кембриджского корпуса английского языка

Эти примеры взяты из корпусов и источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Кембриджского словаря, издательства Кембриджского университета или его лицензиаров.

Что такое гистерезис? | заявл. мех. Версия

Пропустить пункт назначения

Обзорные статьи

К. А. Моррис

Информация об авторе и статье

Рукопись получена 1 июля 2010 г.; окончательный вариант рукописи получен 29 мая 2012 г.; опубликовано в сети 27 августа 2012 г. Доц. Монтажер: Хорхе Амбросио.

Прил. мех. Версия . сен 2011, 64(5): 050801 (14 страниц)

https://doi.org/10.1115/1.4007112

Опубликовано в Интернете: 27 августа 2012 г.

История статьи

Получено:

1 июля 2010 г.

Пересмотр получено:

29 мая 2012 г.

• Просмотры
  • Содержание артикула
  • Рисунки и таблицы
  • Видео
  • Аудио
  • Дополнительные данные
  • Экспертная оценка
• Делиться
  • MailTo
  • Твиттер
  • LinkedIn

• Иконка Цитировать Цитировать

• Разрешения

• Поиск по сайту

Цитирование

Моррис, К. А. (27 августа 2012 г.). «Что такое гистерезис?» КАК Я. Заяв. мех. Версия . сентябрь 2011 г.; 64(5): 050801. https://doi.org/10.1115/1.4007112

Скачать файл цитаты:

• Рис (Зотеро)
• Менеджер ссылок
• EasyBib
• Подставки для книг
• Менделей
• Бумаги
• Конечная примечание
• RefWorks
• Бибтекс
• ProCite
• Медларс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Гистерезис — широко распространенное явление. Его можно найти в самых разных природных и искусственных системах. Как правило, считается, что система демонстрирует гистерезис, когда отображается характерное циклическое поведение графика ввода-вывода. Эти петли могут быть вызваны различными причинами. Кроме того, графики вход-выход периодических входов на разных частотах в целом идентичны. Существующие определения гистерезиса полезны в различных контекстах, но не могут полностью его охарактеризовать. В этой статье описывается и анализируется ряд различных ситуаций, демонстрирующих гистерезис. Описанные приложения: электронный компаратор, генная регуляторная сеть, люфт, луч в магнитном поле, класс интеллектуальных материалов и неупругие пружины. Общие черты этих сильно различающихся ситуаций определены и обобщены в заключительном разделе, который включает новое определение гистерезиса.

Раздел выпуска:

Обзорные статьи

Темы:

Равновесие (физика), Магнитные поля, Smart Materials

1.

Brokate

,

M.

и

Sprekels

,

J.

,

1996

,

Hystereses и Fase Transitions

3

,

. Спрингер

,

Нью-Йорк.

2.

Gardner

,

T. S.

,

Cantor

,

C. R.

и

Collins

,

J.

,

20010,

J.

,

20010,

J.

,

20010,

J.

,

20010,

J. J.

,

20010,

Дж. Строительство генетического переключателя в Escherichia coli

, ”

Nature

,

403

, стр.

339

—

342

. 10.1038/3500111319192 342

.0003

3.

Kennedy

,

M. P.

, and

Chua

,

L. O.

,

1991

, “

Hysteresis in Electronic Circuits: A Circuit Theorist’s Perspective

,

Междунар. J. Теория цепей и Appl.

,

19

, стр.

471

—

515

.10.1002/CTA.44

505

4.

Mayergoyz

,

I.

,

2003

,

Математические модели гистерезиса и их применения

,

Elsevier

,

New York

.

5.

Moon

,

F.

и

Holmes

,

P. J.

,

1979

, «

. Магнитный странный аттрактор

,«

.0010 »,

J. Sound Vib.

,

65

(

2

), pp.

275

–

296

.10.1016/0022-460X(79)

-0

6.

Smith

,

R. C.

,

2005

, «

Интеллектуальные материалы: разработка модели

»,

Границы в прикладной математике

,

Общество промышленных и прикладных математики

,

0003

,

Филадельфия

.

7.

Ewing

,

J. A.

,

1885

, «

Экспериментальные исследования в магнитизме

»,

Фил. Транс. Р. Соц. Лондон

,

176

, стр.

523

—

640

.10.1098/rstl.1885.0010

8.

Merriam-Webster, 2012, HTTP: //www.merre.merer.merer.merre.merer.merr.merr.merr.merr.merr.merr.merr.merr.merra.merr.merr.merr.merr.merr.merr.merr.merr. .ком/

9.

Brokate

,

M.

,

1994

, «

Hystereses , изд.,

Springer-Verlag

,

Нью-Йорк

, стр.

1

–

38

.

10.

Висинтин

,

A.

,

1994

,

Дифференциальные модели гистерезиса

,

Springer-Verlag

,

3 Нью-Йорк 9.

11.

Logemann

,

H.

,

Ryan

,

E. P.

, and

Shvartsman

,

I.

,

2007

, “

Интегральное управление бесконечномерными системами при наличии гистерезиса: подход ввода-вывода

, ”

COCV

,

13

(

3

), стр.

458

—

483

.10.1051/COCV: 200722

9000 3

9000.10.10.1051/cocv: 2001022 9000 2

10.

,

H.

,

Ryan

,

E. P.

и

Shvartsman

,

I.

,

2008

, «

,

2008

,‘

Alc Системы с гистерезисом: асимптотическое поведение решений

”,

Нелинейный анализ.

,

69

(

1

), стр.

363

—

391

.10.1016/J.Na.2007.05.025

13.1

.

A.

,

LogeMann

,

H.

и

Ryan

,

E. P.

,

2010

, «

Tracking с прессированной Transient Performance для Hystreetic Hysteretic

,«

с прессированной Transient Performation.0003

”,

SIAM J. Control Optim.

,

48

(

7

), pp.

4731

–

4752

. 10.1137/0706

14.

Valadkhan

,

S.

,

Morris

,

K. A.

и

Khajepour

,

A.

,

2010

, «

Стабильность и устойчивое управление позиционированием в системах Hystereatic

,«

Стабильность и устойчивое местополосное управление в системах Hystereatic0, «

и устойчивое местополосное управление положениями.0003

”,

Междунар. J. Устойчивое нелинейное управление

,

20

, стр.

460

–

471

.

15.

Gorbet

,

R. B.

,

Wang

,

D. W. L.

, and

Morris

,

K. A.

,

1998

, “

Идентификация модели Preisach двухпроводного привода SMA

»,

Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation

, Vol. 3, стр.

2161

–

2167

.

16.

OH

,

J.

и

Bernstein

,

D. S.

,

2005

, «

Semilin Model для модели Due-Duemestent и ставка-зависит от скорости. Гистерезис

”,

IEEE Trans. автомат. Control

,

50

(

5

), pp.

631

–

645

.10.1109/TAC.2005.847035

17.

Bertotti

,

G.

,

1998

,

Гистерезис в магнетизме

,

Академический

,

Нью-Йорк.

18.

Макаки

,

Дж. В.

,

Nistri

,

P.

и

Zecca

,

P.

,

1993

, «

Математические модели Hysteresess

,

. Rev.

,

35

(

1

), стр.

94

—

123

.10.1137/1035005

19.

Schmitt

11,

19.

,

,

19.9.

,

19.9.

.0003

,

1938

, «

Термоэлектронный триггер

»,

J. Sci. Инструм.

,

15

(

1

), pp.

24

–

26

.10.1088/0950-7671/15/1/305

20.

Harkness

,

J.

,

2002

, “

Связи на всю жизнь: Отто Герберт Шмитт, 1913–1998

»,

Физ. Перспектива.

,

4

, pp.

456

–

490

.10.1007/s000160200005

21.

Sedra

,

A. S.

, and

Smith

,

К. С.

,

1982

,

Microelectronic Circuits

,

Холт Райнхарт и Уилсон

Нью-Йорк0010 .

22.

Khalil

,

H. K.

,

2002

,

Нелинейные системы управления

,

Prentice-Hall

,

Englewood Cliffs, NJ

.

23.

Cherry

,

J. L.

и

Adler

,

F. R.

,

2000

, «

Как сделать биологический переключатель

,«

Как сделать биологический переключатель

, «

Как сделать биологический переключение

,«

Как сделать биологический переключение

, «

Как сделать биологический переключение

0003

»,

J. Theor. биол.

,

203

, pp.

117

–

133

.10.1006/jtbi.2000.1068

24.

Angeli

,

D.

, and

Sontag

,

E.

,

2003

, «

Monotone Control Systems

»,

IEEE Trans. автомат. Управление

,

48

(

10

), pp.

1684

–

1699

.10.1109/TAC.2003.817920

25.

Angeli

,

D.

, and

Sontag

,

E.

,

2004

, «

Мультистабильность в монотонных системах ввода/вывода

»,

Сист. Контрольный Летт.

,

51

(

3–4

), стр.

185

—

202

.10.1016/j.sysconle.2003.08.003

26.

Angeli

,

D.

,

FERKEL

,

D.

,

,

D.

,

,

D.

,

,

.

J. E.

и

Sontag

,

E. D.

,

2004

, «

Обнаружение многоэтажности, бифуркции и гистересезис в большом классе биологических положительных систем

”,

Proc. Натл. акад. науч. U.S.A.

,

101

(

7

), pp.

1822

–

1827

.10.1073/pnas.0308265100

27.

Laurent

,

M.

и

Келлершон

,

N.

,

1999

, “

Мультистабильность: основные средства дифференциации систем и

0003

»,

Trends Biochem. науч.

,

24

, pp.

418

–

422

.10.1016/S0968-0004(99)01473-5

28.

E.

Kurt

,

2005

, «

Нелинейные отклики магнитоупругого пучка в ступенчато-импульсном магнитном поле

»,

Нелинейный динам.

,

45

, стр.

171

–

182

.10.1007/s11071-006-2426-2

29.

Guckenheimer

,

J.

, and

Holmes

,

P.

,

1983

,

Нелинейные колебания, динамические системы и бифуркации векторных полей

,

Springer-Verlag

,

Нью-Йорк.

30.

Бовонг

,

S.

,

Kakmeni

,

F. M.

, and

Dimi

,

J. L.

,

2006

, “

Chaos Control in the Uncertain Duffing Oscillator

,

Дж. Саунд Виб.

,

292

(

3–5

), стр.

869

—

880

.10.1016/J.JSV.2005.09.009

31. 9.1016/J.JSV.2005.09.009

9002 31. 9. 9.1016/J.JSV.2005.09.009

1. 9.1016/J.JSV.2005.09.009

. 0003

Nijmeijer

,

H.

, and

Berkhuis

,

H.

,

1995

, “

On Lyapunov Control of the Duffing Equation

,”

IEEE Транс. Цепи Сист. Маг.

,

42

(

8

), стр.

473

—

477

.10.1109/81.404059

32.

Смит

9

32.

9

32.0010 ,

R. C.

,

Dapino

,

M. J.

, and

Seelecke

,

S.

,

2003

, “

Free Energy Model for Hysteresis in Magnetostrictive Датчики

»,

J. Appl. физ.

,

93

(

1

), стр.

458

—

466

.10.1063/1.1524312

33.

Valadkhan

,

S.

,

Morris

,

K. A.

, and

Shum

,

A.

,

2010

, “

Новая модель гистерезиса, зависящая от нагрузки, для магнитострикционного материала

”,

Smart Mater. Структура

,

19

(

12

), стр.

1

–

10

.10.1088/0964-1726/19/12/125003

34.

Valadkhan

,

S.

,

Morris

,

K. A.

, and

Khajepour

,

A.

,

2009

, «

Обзор и сравнение моделей гистерезиса для магнитострикционных материалов», J 90.003 9002 Intell

900 Матер. Сист. Структура

,

20

(

2

), pp.

131

–

142

.10.1177/1045389X08093563

35.

Gorbet

,

R. B.

,

Morris

,

K. A.

и

Wang

,

D. W. L.

,

1998

, «

Контроль гистеретичных систем: подход государственного пространства

»,

0003

Обучение, управление и гибридные системы

,

Y.

Yamamoto

,

S.

Hara

,

B. A.

Francis

,

M. 200.

VIDYAIS 9000As10 и

M.K

, ред.,

Springer-Verlag

,

Нью-Йорк

, стр.

432

–

451

3 .

36.

Ахенбах

,

M.

,

1989

, «

Модель сплава с памятью формы

»,

Междунар. J. Plasticity

,

5

, pp.

371

–

395

.10.1016/0749-6419(89)

-5

37.

Tan

,

X

,

Baras

,

J.

,

2004

, “

Моделирование и управление магнитострикционными актуаторами в гистерезисных0003

,”

Automatica

,

40

, pp.

1469

–

1480

.10.1016/j.automatica.2004.04.006

38.

Vainchtein

,

A.

,

2002

, «

Динамика неизотермических мартенситных фазовых переходов и гистерезис

»,

Int. J. Структура твердых тел.

,

39

(

13–14

), с.

3387

—

3408

.10.1016/S0020-7683 (02) 00160-9

39.

IKHOUANE

,

9000.

IKHOUANE

39.

IKHOUANE

39.

IKHOUANE. и

Rodeller

,

J.

,

2007

,

Системы с гистерезисом: анализ, идентификация и контроль с использованием Bouc-Wen Model

,

Wiley

,

New Yord jord,

Wiley

,

New Yord jord,

Wiley

,

New Yord,

Wiley

,

. .

40.

Sivaselvan

,

M. V.

, and

Reinhorn

,

A. M.

,

2000

, “

Hysteretic Models for Deteriorating Inelastic Structures

,”

J , англ. мех.

,

126

(

6

), стр.

633

—

640

.10.1061/(ASCE) 0733-9399 (2000) 126: 633)

9000 3

9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3933-9399 (2000).0002 41.

Gerolymos

,

N.

и

Gazetas

,

G.

,

2006

, «

Development модели Winkler для STATIC и Dynamic Recement из Cailson Model и Dynamic Grate Фундаменты с нелинейностью грунта и границы раздела

”,

Динамика грунта. Землетрясение англ.

,

26

(

5

), стр.

363

–

376

.10.1016/j.soildyn.2005.12.002

42.

Badoni

,

D.

, and

Makris

,

N.

,

1996

, «

Нелинейная реакция одиночных свай на боковые инерционные и сейсмические нагрузки

»,

Soil Dyn. Землетрясение англ.

,

15

, с.5)00027-5

43.

Yi

,

F.

,

Dyke

,

S. J.

,

Caicedo

,

J. M.

, and

Carlson

,

J.

,

2001

, «

Экспериментальная проверка стратегий сейсмического контроля с несколькими входами для интеллектуальных демпферов

», J.

3. мех.

,

127

(

11

), стр.

1152

—

1164

.10.1061/(ASCE) 0733-9399 (2001) 127: 11 (1152)

44.

9 0002

999 (2001) 127: 11 (1152).

,

J.

и

Olejnik

,

P.

,

2005

, «Анализ динамических систем с различными законами о трениях»

ASME Apply. мех.

,

58

(

6

), pp.

389

–

411

.10.1115/1.2048687

45.

Bastien

,

J.

,

Michon

,

G .

,

Manin

,

L.

и

Dufour

,

R.

,

2007

, «

Анализ Modified DaH Применение к натяжителю ремня

»,

J. Sound Vib.

,

302

, pp.

841

–

864

.10.1016/j.jsv.2006.12.013

46.

Campbell

,

S. A.

,

Crawford

,

S.

и

Morris

,

K. A.

,

2008

, «

Фрик и инвертированный пенсионный стабилизация.0003

”,

ASME J. Dyn. Сис., Изм., Контроль

,

130

(

5

), с. 054502.10.1115/1,2957631

47.

Drincic

,

B.

и

Bernstein

,

D. S.

,

11110,

D. S.

,

111110,

D. S.

,

111110,

. С гистерезисом и прерывистым трением

»,

Американская конференция по контролю, 2011 г.

,

Сан-Франциско

, стр.

2456

–

2461

.

48.

Freidovich

,

L.

,

Robertsson

,

A.

,

Shiriaev

,

A.

, and

Johansson

,

R.

,

2010

, “

Компенсация трения на основе модели LuGre

»,

IEEE Trans. Система управления Технол.

,

18

(

1

), pp.

194

–

200

.10.1109/TCST.2008.2010501

49.

Márton

,

L.

, и

Lantos

,

B.

,

2009

, “

Управление механическими системами с трением и люфтом Штрибека

”,

Письмо управления системой.

,

58

(

2

), pp.

141

–

147

.10.1016/j.sysconle.2008.10.001

50.

Padthe

,

A.K.

,

Drincic

,

B.

,

OH

,

J.

,

Rizos

,

D.

,

Rizos

,

D. D.

,

,

D. D.

,

.0003

,

Fassois

,

S. D.

, and

Bernstein

,

D.

,

2008

, “

Duhem Modeling of Friction-Induced Hysteresis

,”

Система управления IEEE. Маг.

,

28

(

5

), стр.