phénomène

hystérésis

La dépendance d'un système à son histoire, où le chemin vers un état diffère du chemin qui en éloigne.
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Description

L'hystérésis est le phénomène par lequel l'état d'un système ne dépend pas seulement de ses conditions actuelles, mais aussi de son histoire. En d'autres termes, le chemin parcouru pour atteindre un certain état compte, et le système ne revient pas à son état initial lorsque l'influence externe est inversée. On l'observe couramment dans les matériaux ferromagnétiques, où l'aimantation est en retard sur le champ magnétique appliqué, mais elle apparaît aussi dans les matériaux élastiques, les systèmes thermiques, et même en économie. L'hystérésis implique une perte d'énergie au cours d'un cycle, souvent sous forme de chaleur, et c'est un concept clé pour comprendre les effets de mémoire dans les matériaux.

Histoire

Le terme « hystérésis » a été inventé en 1881 par le physicien écossais James Alfred Ewing, qui a étudié les propriétés magnétiques du fer et d'autres matériaux.

Comment ça marche

L'hystérésis provient de la présence de multiples états stables ou de frottements internes. Dans un ferromagnétique, par exemple, l'alignement des domaines magnétiques ne suit pas parfaitement le champ externe car les parois de domaines sont épinglées par des défauts ou des impuretés. Lorsque le champ est inversé, les domaines résistent au changement de direction jusqu'à ce que le champ soit suffisamment fort pour surmonter l'épinglage, ce qui entraîne un retard. Cela se traduit par une boucle caractéristique lorsque la sortie est tracée en fonction de l'entrée.

En pratique

L'hystérésis est exploitée dans les moteurs à hystérésis, dans la conception de dispositifs de mémoire magnétique, et dans les thermostats où une petite différence de température est nécessaire pour allumer et éteindre, évitant ainsi des cycles rapides.

Anecdote

Le mot « hystérésis » vient du grec « hystérésis », qui signifie « déficience » ou « retard », ce qui décrit parfaitement la réponse différée du système.

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