Hysterese

Hysterese, het achterblijven van de magnetisatie van een ferromagnetisch materiaal, zoals ijzer, bij variaties van het magnetiserende veld. Wanneer ferromagnetische materialen worden geplaatst in een spoel van draad die een elektrische stroom geleidt, dwingt het magnetiserende veld, of de magnetische veldsterkte H, veroorzaakt door de stroom sommige of alle atomaire magneten in het materiaal om zich aan te passen aan het veld. Het netto effect van deze uitlijning is een toename van het totale magnetische veld, of de magnetische fluxdichtheid B. Het uitlijningsproces verloopt niet gelijktijdig of in stap met het magnetiserende veld, maar loopt er achteraan.

Lees meer over dit onderwerp

magneet: Magnetisatieproces

…materialen vertonen het verschijnsel van hysterese, een vertraging in de reactie op veranderende krachten op basis van energieverliezen als gevolg van interne wrijving….

Als de intensiteit van het magnetiseerveld geleidelijk wordt verhoogd, stijgt de magnetische fluxdichtheid B tot een maximumwaarde, of verzadigingswaarde, waarbij alle atoommagneten in dezelfde richting zijn uitgelijnd. Wanneer het magnetiserende veld afneemt, neemt de magnetische fluxdichtheid af, wederom met een vertraging ten opzichte van de verandering in veldsterkte H. Wanneer H tot nul is gedaald, heeft B nog steeds een positieve waarde, de zogenaamde remanentie, restinductie of retentiviteit, die voor permanente magneten een hoge waarde heeft. B zelf wordt pas nul wanneer H een negatieve waarde heeft bereikt. De waarde van H waarvoor B nul is, wordt de coërcerende kracht genoemd. Een verdere toename van H (in negatieve richting) doet de fluxdichtheid omkeren en uiteindelijk weer verzadiging bereiken, wanneer alle atoommagneten volledig in tegengestelde richting zijn uitgericht. De cyclus kan zo worden voortgezet dat de grafiek van de fluxdichtheid die achterblijft bij de veldsterkte, een volledige lus vormt, die hysteresislus wordt genoemd. De energie die als warmte verloren gaat, bekend als het hysteresisverlies, bij het omkeren van de magnetisatie van het materiaal is evenredig met de oppervlakte van de hysteresislus. Daarom worden kernen van transformatoren gemaakt van materialen met smalle hystereselussen, zodat weinig energie verloren gaat in de vorm van warmte.