Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 24-01-2019

Hystérésis

betekenis & definitie

Hystérésis - 1) Diëlectrische h., (zie ald.) — 2) Elastische h. Hieronder verstaat men de eigenschap van veel vaste lichamen, om na een vormverandering beneden de elasticiteitsgrens niet, ook niet na langen tijd, geheel tot de oorspronkelijke gedaante terug te keeren. De elastische h. is derhalve niet te verwarren met de elastische nawerking. Volgens Warburg is de elastische h. wellicht te verklaren door aan te nemen, dat stabiel evenwicht voor verschillende liggingen van de elementair kristallen van een stof mogelijk is, welke verschillende liggingen bij vormverandering in elkaar zouden kunnen overspringen. — 3) Magnetische h. Deze wordt doorgaans bedoeld, wanneer er sprake is van h. zonder meer. Hieronder wordt het volgende verschijnsel verstaan.

Wordt een stuk (b.v. een staaf) van een ferromagnetische stof, dat niet gemagnetiseerd is, aan den invloed van een magnetisch veld onderworpen, dan zal het een zekere magnetisatie verkrijgen, die met het veld toeneemt tot een maximale waarde (verzadigingswaarde). Wordt vervolgens de magnetische kracht verminderd, dan neemt ook de magnetisatie af, doch daarbij blijft de waarde hiervan boven de waarde, die ze aanvankelijk had voor eenzelfde magnetische kracht. Is de laatste nul geworden, dan heeft toch de magnetisatie een zekere waarde (remanent magnetisme). Bij omkeering van de magnetische kracht behoudt de magnetisatie aanvankelijk de oorspronkelijke richting, bij een zekere waarde van de magnetische kracht (coërcitiefkracht) wordt ze nul om bij verdere versterking van het veld de tegenovergestelde richting te verkrijgen. Ook dan kan ze slechts een bepaalde waarde verkrijgen, welke waarde gelijk is aan de verzadigingswaarde in de oorspronkelijke richting. Neemt vervolgens de magnetische kracht weer toe (dus de absolute waarde van het negatieve veld neemt af), dan neemt ook de magnetisatie toe (de absolute waarde neemt af), doch daarbij blijft de absolute waarde steeds grooter dan ze was bij afnemende veldsterkte voor eenzelfde waarde van het veld. Bij het toenemen van het veld bereikt dit de waarde nul, er is dan weer remanent magnetisme, doch in tegenovergestelden zin als in het eerste geval, vervolgens bereikt het veld een waarde, waarbij de magnetisatie nul is (de coërcitiefkracht is dan positief) en van daar af neemt de magnetisatie weer in positieven zin toe, tot de verzadigingswaarde is bereikt. Wanneer voor dit kringproces de magnetische veldsterkte en de magnetisatie als coördinaten op een orthogonaal assenstelsel worden uitgezet, dan blijkt het, dat er een lusvormige kromme wordt doorloopen, de hysteresiskromme.

De oppervlakte van de lus is zeer afhankelijk van het onderzochte materiaal, voor hard staal is ze veel grooter dan voor week ijzer, terwijl ze voor electrolytisch ijzer nagenoeg geheel verdwijnt. Daarmee hangt samen, dat zoowel het remanente magnetisme als de coërcitiefkracht bij hard staal veel grooter zijn dan bij week ijzer. Over het algemeen is de oppervlakte der hysteresislus voor de verschillende ijzer- en staalsoorten zeer verschillend. Warburg, die het verschijnsel der h. in 1880 ontdekte, toonde aan, dat er bij het doorloopen van een kringproces, zooals zooeven beschreven, in het onderzochte materiaal een hoeveelheid warmte wordt ontwikkeld, evenredig aan de oppervlakte van de hysteresislus. Dientengevolge is het wenschelijk, bij toestellen, waarbij de magnetisatie snel wisselt (b.v. transformatoren), materiaal te bezigen, waarbij de oppervlakte der lus zoo klein mogelijk is, vandaar wordt hiervoor ook week ijzer gebruikt. In het algemeen treedt bij ieder magnetisch kringproces (waarbij de magnetische kracht zich tusschen twee constante waarden beweegt) het verschijnsel der h. op en worden dientengevolge lusvormige krommen doorloopen, wanneer de waarden van magnetische kracht en magnetisatie in een orthogonaal coördinaten-stelsel worden uitgezet. Alleen voor zeer kleine waarden van het magnetisch veld treedt geen h. op. Waarschijnlijk moet de h. verklaard worden door aan te nemen, dat in een bepaald veld verschillende stabiele evenwichtsstanden van de elementaire magneten, die in de ferromagnetische stoffen ondersteld worden aanwezig te zijn, voor een bepaalde waarde van het uitwendige veld mogelijk zijn.

Iets van dien aard kan waargenomen worden, wanneer een groot aantal kleine magneten op regelmatige wijze in rijen achter elkaar worden geplaatst en dit tweedimensionale model van een uit elementaire magneten opgebouwd lichaam in een magnetisch veld wordt geplaatst. Een dergelijk model vertoont ook verschijnselen van h.; zijn alle magneetjes onder elkanders invloed in een bepaalde richting georiënteerd en is het uitwendige magnetische veld juist tegengesteld hieraan gericht, dan zullen bij versterking hiervan plotseling alle magneetjes omslaan, wanneer de magnetische kracht een zekere waarde heeft bereikt. Weiss stelt zich voor, dat een ferromagnetisch lichaam uit spontaan gemagnetiseerde elementairkristallen bestaat, die alle mogelijke richtingen binnen het lichaam hebben. Door een uitwendig veld kunnen ze omgemagnetiseerd worden. Heeft nu dit uitwendige veld een bepaalde richting, dan zal de magnetisatie der elementairkristallen zooveel mogelijk die richting aannemen. Wordt vervolgens het uitwendige veld omgekeerd, dan zal bij een bepaalde intensiteit hiervan ook de magnetisatie der elementairkristallen omslaan.

Hoe sterker het veld, des te meer zullen er een tegengestelde magnetisatie verkrijgen. Het is duidelijk, dat bij een lichaam, uit dergelijke elementair kristallen opgebouwd, h. zal optreden. Zie MAGNETISATIE. — 4) Magneto-elastische h. Wanneer een ferromagnetisch lichaam in een magnetisch veld wordt geplaatst, verkrijgt het een zekere magnetisatie. Wordt het vervolgens, terwijl het veld constant blijft, vervormd, dan verandert daarbij de magnetisatie; brengt men daarop het bedrag der vervorming terug, dan verandert wederom de magnetisatie in tegengestelden zin als eerst, doch ze keert niet tot dezelfde waarde terug, wanneer de vervorming een zekere waarde herkregen heeft. Door de vervorming zich een aantal malen tusschen dezelfde grenzen te laten bewegen, verkrijgt men lusvormige krommen, wanneer het bedrag der vervorming en de magnetisatie als coördinaten worden uitgezet. Dit verschijnsel draagt den naam magneto-elastische h. — 5) Thermomagnetische h. Een dergelijk verschijnsel als de magneto-elastische b. doet zich voor, wanneer een ferromagnetisch lichaam, in een magnetisch veld geplaatst, in de omgeving der temperatuur, waarbij de ferromagnetische eigenschappen ophouden (curiepunt), beurtelings wordt verwarmd en afgekoeld.

< >