Histereza, ciekawe zjawisko fizyczne, jest jednym z najważniejszych aspektów w zakresie inżynierii, nauki i technologii. Wydawać by się mogło, że tak specyficzne i skomplikowane zjawisko interesuje jedynie wąski krąg specjalistów, jednak jego praktyczne zastosowania mają wpływ na każdego z nas w codziennym życiu. W tym artykule spróbujemy przybliżyć Ci, czym jest histereza i w jakich obszarach jest wykorzystywana.
Histereza jest to zjawisko fizyczne, które polega na opóźnieniu reakcji materiału na zmieniające się warunki zewnętrzne. Inaczej mówiąc, jest to swoista 'opóźniona reakcja’ materiału na zmianę warunków. Zjawisko to jest obserwowane w wielu dziedzinach nauki, takich jak fizyka, chemia, biologia, inżynieria materiałowa czy elektronika.
Przykładem histerozy może być opóźnienie reakcji magnesu na zmieniające się pole magnetyczne. Kiedy magnes jest umieszczany w polu magnetycznym o zmiennym kierunku, jego własne pole magnetyczne nie jest równocześnie zmieniane. Występuje pewne opóźnienie, które zależy od właściwości materiału magnesu. Kiedy pole magnetyczne zewnętrzne zaczyna maleć, pole magnetyczne magnesu też maleje, ale z pewnym opóźnieniem. To jest przykładowym fenomenem histerozy.
Również w dziedzinie inżynierii materiałowej histereza jest zjawiskiem często spotykanym. Właściwości mechaniczne wielu materiałów są zależne od historii ich odkształcenia. Jeżeli więc materiał jest odkształcany, a następnie napięcie jest usuwane, nie powraca on do swojego pierwotnego stanu, ale zachowuje pewne „ślady” poprzedniego odkształcenia. Jest to właśnie wynikiem histerozy.
Warto jednak zaznaczyć, że histereza nie jest zawsze postrzegana jako niekorzystne zjawisko. Często jest ona wykorzystywana praktycznie w wielu dziedzinach techniki. Można wśród nich wymienić układy regulacji automatycznej, gdzie histeroza służy do zabezpieczenia przed niepożądanymi oscylacjami (tzw. 'drżeniem’ układu). Histereza pozwala wówczas na utrzymanie stabilej pracy.
Histereza wykorzystywana jest również w technologii materiałów magnetycznych, m.in. w elektrotechnice. W transformatorach i dławikach magnetycznych histeroza magnetyczna powoduje straty energii elektrycznej, które jednak można minimalizować poprzez odpowiedni dobór materiałów.
Na koniec warto zaznaczyć, że histereza jest zjawiskiem, które nadal jest przedmiotem badań naukowych. Mimo że znamy już dobrze wiele aspektów tego fenomenu, to jednak stale odkrywane są nowe jego zastosowania, a także metody minimalizowania jego niekorzystnych efektów. To tylko potwierdza, jak fascynujące jest to zjawisko fizyczne.