هیسترزیس
 | این مقاله نیازمند ویکیسازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوهنامه، محتوای آن را بهبود بخشید. |
در یک تعریف کلی، هیستِرِزیس (انگلیسی: Hysteresis) عبارتست از وابستگیِ حالت (State) یک سیستم به گذشته‌اش. هیسترزیس عبارت است از بیشترین تفاوت در متغیر کنترل شده در یک مجموعه واحد از شرایط عملیاتی، پس از افزایش و سپس کاهش سیگنال کنترلی.[۱] به عنوان مثال، یک آهنربا ممکن است در یک میدان مغناطیسی معین، بسته به اینکه میدان مغناطیسی در گذشته چگونه تغییر کرده است، بیش از یک گشتاور مغناطیسی داشته باشد.
هیسترزیس را می توان در فیزیک، شیمی، مهندسی، زیست شناسی و اقتصاد یافت. این پدیده در بسیاری از سیستم‌های مصنوعی گنجانده شده است: به عنوان مثال، هیسترزیس در ترموستات‌ها و تریگرهای اشمیت، از تعویض مکرر ناخواسته جلوگیری می‌کند.
سیستم‌های دارای هیسترزیس غیرخطی هستند، و مدلسازی ریاضی آنها می‌تواند بسیار سخت باشد.
برای پیش‌گیری از ابهام، بهتر است از به‌کاربردن «پسماند» برای این مفهوم خاص خودداری کرد.
انواع هیسترزیس در مهندسی[ویرایش]
سیستم‌های کنترل[ویرایش]
در سیستم های کنترل، می توان از هیسترزیس برای فیلتر کردن سیگنال ها به گونه ای استفاده کرد که خروجی ها با سرعت کمتری واکنش نشان دهند، به گونه ای که از تاریخچه واکنش های انجام شده کمک گرفته شود. برای مثال ترموستاتی که یک هیتر را کنترل می کند ممکن است هیتر را زمانی روشن کند که دمای هیتر از مقدار A کمتر شود، اما آن را تا زمانی که دما از B بالاتر نرفته آن را خاموش نکند. (برای مثال برای تنظیم دما روی 20 درجه ممکن است ترموستات هیتر را در دمای 18 درجه روشن کرده ولی تا دما به 22 درجه نرسد آن را خاموش نمی کند.)
مدارهای الکتریکی[ویرایش]
- هیسترزیس در سنسورهای القایی: در سنسورهای مجاورتی القایی (Inductive Proximity Sensors)، به اختلاف فاصله بین نقطه شروع به کار سنسور در هنگام نزدیک شدن شیء به سنسور و نقطه قطع سنسور در هنگام دور شدن شیء از سنسور هیسترزیس می‌گویند. در این سنسورها برای جلوگیری از نوسان و ایجاد قطع و وصلهای ناگهانی و نامطلوب داشتن هیسترزیس مطلوب می‌باشد. به زبان ساده در هنگام نزدیک شدن شی به سنسور، فرمان زمانی ارسال می‌شود که شی به نقطه خاصی برسد ولی برای قطع شدن فرمان سنسور، شی باید مقداری بیشتر از نقطه نزدیک شدن از سنسور دور شود تا سنسور به دلایلی از قبیل ارتعاش میز یا نگهدارنده دچار قطع و وصلهای مکرر نشود.
طراحی رابط کاربری[ویرایش]
ایرودینامیک[ویرایش]
انواع هیسترزیس در مکانیک[ویرایش]
هیسترزیس الاستیک[ویرایش]
در هیسترزیس الاستیکِ لاستیک ناحیه قرار گرفته بین چرخه برابر انرژی دفع شده توسط اصطکاک داخلی ماده است. هیسترزیس الاستیک از جمله اولین موارد مطالعه هیسترزیس است.[۲][۳]
هیسترزیس زاویه تماس[ویرایش]
زاویه تماس شکل گرفته بین یک مایع و جامد انواع مختلفی از زوایای تماس را از خود نشان خواهد داد. دو روش مختلف برای اندازه‌گیری این زاویه وجود دارد. روش اول روش چرخش پایه نام داد. یک قطره بر روی سطح تراز چکانده شود و سپس این سطح از ۰ تا ۹۰ درجه خم می‌شود. وقتی قطره خم می‌شود قسمت پایین قطره در حالت خیس کننده و قسمت بالای قطره در حالت جدا شونده قرار می‌گیرد. با افزایش زاویه چرخش، زاویه تماس قسمت پایین افزایش خواهد یافت و زاویه تماس قسمت بالا کاهش خواهد یافت؛ به این زاویه، زاویه سرازیر شدن می‌گویند. اختلاف بین این دو زاویه قبل از سرازیر شدن را هیسترزیس زاویه تماس می‌گویند.[۴]
هیسترزیس شکل حباب[ویرایش]
هیسترزیس جذب[ویرایش]
انواع هیسترزیس در علم مواد[ویرایش]
پسماند مغناطیسی[ویرایش]
در فیزیک، پدیدهٔ هیسترِزیس یا پسماند مغناطیسی، به دیرکرد تغییر چگالی شار مغناطیسی وقتی شدت میدان مغناطیسی تغییر می‌کند گفته می‌شود.
هیسترزیس در مواد فِرّومغناطیسی پدیده‌ای معروف است. هنگامی که یک میدان مغناطیسی خارجی روی یک فِرّومغناطیس عمل کند، دوقطبی‌های اتمی (atomic domains)، خود را با این میدان خارجی هم‌راستا می‌کنند. حتی پس از برداشتن میدان مغناطیسی خارجی، بخشی از این جهت‌گیری به جا می‌ماند. در این حالت اصطلاحاً گفته می‌شود که این ماده مغناطیده شده‌است.
رابطه میان شدت میدان مغناطیسی (H) و چگالی شار مغناطیسی (B) در چنین موادی یک رابطه خطی نیست، و تغییرات این دو نسبت به هم، از یک منحنی خاص به نام منحنی هیستِرِزیس (شکل روبرو) پیروی می‌کند.
پسماند الکتریکی[ویرایش]
انواع هیسترزیس در بیولوژی[ویرایش]
بیولوژی سلولی و ژنتیک[ویرایش]
ایمونولوژی[ویرایش]
نوروساینس[ویرایش]
فیزیولوژی تنفس[ویرایش]
فیزیولوژی صدا و صحبت[ویرایش]
اکولوژی و اپیدمیولوژی[ویرایش]
انواع هیسترزیس در اقتصاد[ویرایش]
بیکاری بالای دائم[ویرایش]
تئوری بازی[ویرایش]
هنگامی که شما یک بازی رایانه ای نظیر تنیس انجام می دهید و برنده می شوید به مرحله بعدی وارد می شوید که دراین مرحله برنده شدن نیاز به مهارت بیشتری داشته و اصطلاحا سخت تر از مرحله قبلی می باشد. اگر در این مرحله و مراحل بالاتر نیز با افزایش مهارت و تلاش بیشتر برنده شوید به نقطه اوجی Maximum) می رسید که دیگر میزان مهارت شما با پیچیدگی بازی برابر است و شما بر سختی بازی غلبه نموده اید. در‌واقع در طراحی بازی های رایانه ای چنین الگوریتمی به شما ارائه می‌گردد که به شکل هیسترزیس است.
سایر ملاحظات[ویرایش]
مدل‌های هیسترزیس[ویرایش]
انرژی[ویرایش]
منابع[ویرایش]
- ↑ Nesbitt، Brian (۲۰۰۷). Handbook of Valves and Actuators. Elsevier Science. صص. ۱۹. شابک ۹۷۸۱۸۵۶۱۷۴۹۴۷.
- ↑ Love, Augustus E. (1927). Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity (Dover Books on Physics & Chemistry). New York: Dover Publications. ISBN 978-0-486-60174-8.
- ↑ Ewing, J. A. (1889). "On hysteresis in the relation of strain to stress". British Association Reports: 502.
- ↑ "Hysteresis". Wikipedia (به انگلیسی). 2019-06-04.
- Cheng، David (۱۹۸۳). Field and Wave Electromagnetics. ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY.
- Isaak D. Mayergoyz, Mathematical Models of Hysteresis and their Applications: Second Edition (Electromagnetism), Academic Press, 2003.
- Sen، Paresh (۱۹۹۷). Principles of Electric machines and power electronics. John Wiley and Sons.
 | این یک مقالهٔ خرد مهندسی برق است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید. |