явление

гистерезис

Зависимость системы от её истории, когда путь к состоянию отличается от пути от него.
8 статей

Описание

Гистерезис — это явление, при котором состояние системы зависит не только от её текущих условий, но и от её истории. Иными словами, важен путь, которым система пришла в данное состояние, и при обратном изменении внешнего воздействия она не возвращается в исходное состояние. Это часто наблюдается в ферромагнитных материалах, где намагниченность отстаёт от приложенного магнитного поля, но также проявляется в упругих материалах, тепловых системах и даже в экономике. Гистерезис означает, что за цикл теряется энергия, часто в виде тепла, и это ключевое понятие для понимания эффектов памяти в материалах.

История

Термин «гистерезис» был введён в 1881 году шотландским физиком Джеймсом Альфредом Юингом, который изучал магнитные свойства железа и других материалов.

Как это работает

Гистерезис возникает из-за наличия нескольких устойчивых состояний или из-за внутреннего трения. В ферромагнетике, например, выстраивание магнитных доменов не полностью следует за внешним полем, поскольку доменные стенки закрепляются на дефектах или примесях. При изменении направления поля домены сопротивляются переориентации, пока поле не станет достаточно сильным, чтобы преодолеть закрепление, что приводит к отставанию. В результате при построении графика зависимости выходной величины от входной получается характерная петля.

Где применяется

Гистерезис используется в гистерезисных двигателях, при проектировании магнитных запоминающих устройств и в термостатах, где для включения и выключения требуется небольшая разница температур, что предотвращает частые переключения.

Любопытный факт

Слово «гистерезис» происходит от греческого «ὑστέρησις», что означает «недостаток» или «отставание», что точно описывает запаздывающую реакцию системы.

Статьи по теме · 8

Мезоскопика2026-06-211 минarXiv:2606.22552экспресс
Горячее остывает быстрее: парадокс Мпембы для теплового излучения
В горячей кружке вода иногда застывает в лёд быстрее, чем в тёплой. Этому парадоксу больше полувека, и называется он эффектом Мпембы. Обычно его связывают с движением жидкости или испарением. Теперь физики показали: похожий фокус возможен и без воды — просто через излучение тепла.
Спящий слой клеток помнит, куда ползти
Туго натянутая простыня лежит на столе несколько дней. Внешне она неподвижна, но в волокнах ткани сохранилось напряжение — стоит чуть ослабить один край, и складки побегут, перестраивая весь узор. Примерно так же ведёт себя пласт эпителиальных клеток в состоянии покоя. Он не просто замирает, а накапливает механические напряжения — своего рода клеточную память о прошлых движениях.
Как звучит магнитная фрустрация
Если сжать обычный кусок металла, он нагреется — это знают даже те, кто накачивал велосипедное колесо. Но что будет, если сжать магнит, в котором атомные стрелки отказываются замирать даже при абсолютном нуле?
Оптика2026-05-131 минarXiv:2605.13584экспресс
Призрак в ловушке света
Шарик на склоне с двумя ямками обычно скатывается в ближайшую и затихает. Но если склон слегка деформирован и «помнит» недавние толчки, шарик может надолго зависнуть на полпути — в узком месте, откуда не хочется уходить. Именно такой фокус проделали физики со светом.
Материаловедение2026-04-271 минarXiv:2604.24075экспресс
Дышащий контакт и память разрушения
Обычная батарея в телефоне дышит — но не воздухом, а контактом. Внутри твёрдого тела, где нет жидкостей, литий при зарядке прижимается к электролиту (веществу, проводящему ионы), а при разрядке отходит, словно лёгкое на вдохе и выдохе. Это «дыхание» — не поэзия, а физика: каждый цикл рождает и убивает точки касания, через которые идёт ток.
Физика и общество2026-04-252 минarXiv:2604.23337экспресс
Как гнездо заражает стаю
В любой компании есть свои негласные тройки: трое друзей, которые всегда вместе. А есть пары, которые существуют сами по себе. Оказывается, от того, насколько тройки «вмещают» в себя пары, зависит, как по группе распространяется всё — от вируса до новой идеи. Учёные ввели меру, которую назвали коэффициентом вложенности. Он показывает, как часто связи внутри тройки повторяют связи в парах.
Трение против предела Ландауэра
Стереть один бит информации — не бесплатное дело. В 1961 году Рольф Ландауэр показал, что при комнатной температуре на это уходит минимум около 3 зептоджоулей энергии — крошечная, но ненулевая величина. Этот предел считался железным, как закон сохранения энергии. Но что если систему слегка «обмануть»?
Металл запирает магнитный поток
В металле полно свободных электронов — они носятся между атомами, как рой пчёл вокруг улья. Если проткнуть такой металл тонкой магнитной нитью, электроны начинают чувствовать её поле. Новый расчёт показал: они не просто огибают поле, а запирают его внутри, как пробка запирает воду в бутылке. Причём запирают строго порциями — либо совсем ничего, либо ровно половину стандартной порции магнитного поля.